JPH0735058A - スクロール型圧縮機 - Google Patents
スクロール型圧縮機Info
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- JPH0735058A JPH0735058A JP17704693A JP17704693A JPH0735058A JP H0735058 A JPH0735058 A JP H0735058A JP 17704693 A JP17704693 A JP 17704693A JP 17704693 A JP17704693 A JP 17704693A JP H0735058 A JPH0735058 A JP H0735058A
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- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
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- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】圧縮機の小型化及び耐久性を損なうことなく、
トルク変動を可及的に小さくする。 【構成】固定及び可動スクロールの内外壁は、伸開角θ
が最終伸開角Θと２π（ｒａｄ）との差より大きい範囲
ではインボリュート曲線Ｉで形成され、伸開角θが最終
伸開角Θと２π（ｒａｄ）との差より小さい範囲では、
伸開角θが小さい領域でインボリュート曲線Ｉよりも原
点からの距離が小さく、伸開角θが大きい領域でインボ
リュート曲線Ｉよりも原点からの距離が大きくなる補正
係数ａ1 を定め、補正係数ａ1 によりインボリュート曲
線Ｉを補正した補正曲線ＩＦで形成されている。
トルク変動を可及的に小さくする。 【構成】固定及び可動スクロールの内外壁は、伸開角θ
が最終伸開角Θと２π（ｒａｄ）との差より大きい範囲
ではインボリュート曲線Ｉで形成され、伸開角θが最終
伸開角Θと２π（ｒａｄ）との差より小さい範囲では、
伸開角θが小さい領域でインボリュート曲線Ｉよりも原
点からの距離が小さく、伸開角θが大きい領域でインボ
リュート曲線Ｉよりも原点からの距離が大きくなる補正
係数ａ1 を定め、補正係数ａ1 によりインボリュート曲
線Ｉを補正した補正曲線ＩＦで形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスクロール型圧縮機（以
下、単に圧縮機という。）に関し、詳しくは固定スクロ
ールの固定渦巻体及び可動スクロールの可動渦巻体の改
良に関する。
下、単に圧縮機という。）に関し、詳しくは固定スクロ
ールの固定渦巻体及び可動スクロールの可動渦巻体の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７に一般的な圧縮機の断面図を示す。
この圧縮機は、ハウジング１内に固定された固定スクロ
ール２と、ハウジング１内で公転自在に支承された可動
スクロール３とを有するものである。固定スクロール２
は、固定側板２１と、この固定側板２１の一面に一体的
に形成された固定渦巻体２２とからなる。可動スクロー
ル３は、可動側板３１と、この可動側板３１の一面に一
体的に形成され、かつ固定渦巻体２２と互いにπ（ｒａ
ｄ）位相をずらして噛合する可動渦巻体３２とからな
る。
この圧縮機は、ハウジング１内に固定された固定スクロ
ール２と、ハウジング１内で公転自在に支承された可動
スクロール３とを有するものである。固定スクロール２
は、固定側板２１と、この固定側板２１の一面に一体的
に形成された固定渦巻体２２とからなる。可動スクロー
ル３は、可動側板３１と、この可動側板３１の一面に一
体的に形成され、かつ固定渦巻体２２と互いにπ（ｒａ
ｄ）位相をずらして噛合する可動渦巻体３２とからな
る。
【０００３】この圧縮機では、駆動軸４の回転が偏心ブ
ッシュ７及び自転防止機構８を介して可動スクロール３
の公転運動とされ、この可動スクロール３の公転運動に
より固定スクロール２との間に形成される複数の圧縮室
５が順次容積を縮小させながら中心方向へ移動し、しか
る後固定側板２１に設けられた吐出口６１から吐出室６
へ圧縮流体を吐出する。
ッシュ７及び自転防止機構８を介して可動スクロール３
の公転運動とされ、この可動スクロール３の公転運動に
より固定スクロール２との間に形成される複数の圧縮室
５が順次容積を縮小させながら中心方向へ移動し、しか
る後固定側板２１に設けられた吐出口６１から吐出室６
へ圧縮流体を吐出する。
【０００４】かかる圧縮機では、一般的には、固定及び
可動渦巻体２２、３２の内外壁は、いずれもインボリュ
ート曲線で形成されている。ここで、インボリュート曲
線は、基礎円の半径をａ、基礎円上の点からの距離を
ｒ、伸開角をθとする極座標（ｒ，θ）において、 ｒ＝ａ・θ である。
可動渦巻体２２、３２の内外壁は、いずれもインボリュ
ート曲線で形成されている。ここで、インボリュート曲
線は、基礎円の半径をａ、基礎円上の点からの距離を
ｒ、伸開角をθとする極座標（ｒ，θ）において、 ｒ＝ａ・θ である。
【０００５】また、特開昭６４−８３８１号公報、日本
冷凍協会学術講演会講演論文集（平成３年１１月１４〜
１５日）には、固定及び可動渦巻体２２、３２の内外壁
をいずれもアルキメデス曲線で形成した圧縮機が開示さ
れている。ここで、アルキメデス曲線は、正の定数を
ａ、原点からの距離をｒ、伸開角をθとする極座標
（ｒ，θ）において、 ｒ＝ａ・θ である。
冷凍協会学術講演会講演論文集（平成３年１１月１４〜
１５日）には、固定及び可動渦巻体２２、３２の内外壁
をいずれもアルキメデス曲線で形成した圧縮機が開示さ
れている。ここで、アルキメデス曲線は、正の定数を
ａ、原点からの距離をｒ、伸開角をθとする極座標
（ｒ，θ）において、 ｒ＝ａ・θ である。
【０００６】これら従来の圧縮機は、固定及び可動渦巻
体２２、３２の内外壁をいずれもインボリュート曲線又
はアルキメデス曲線で形成していることから、始端部か
ら終端部まで一定の壁厚とされている。
体２２、３２の内外壁をいずれもインボリュート曲線又
はアルキメデス曲線で形成していることから、始端部か
ら終端部まで一定の壁厚とされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の圧
縮機では、トルク変動（Ｎ−Ｍ）が未だ大きいことが明
らかとなり、動力損失及び振動の低減限界を有してい
た。かかる大きなトルク変動を抑制するため、吸入段階
から吐出直前までの工程を長時間確保すべく、最終伸開
角までの巻き角を増加させることも考えられる。しか
し、これでは、圧縮機の外径を大きくしなければなら
ず、又は圧縮機の外径を大きくしないまでも、固定及び
可動渦巻体の内外壁の肉厚を全体として薄くしなければ
ならず、圧縮機の小型化が阻害されるとともに耐久性が
危惧される。
縮機では、トルク変動（Ｎ−Ｍ）が未だ大きいことが明
らかとなり、動力損失及び振動の低減限界を有してい
た。かかる大きなトルク変動を抑制するため、吸入段階
から吐出直前までの工程を長時間確保すべく、最終伸開
角までの巻き角を増加させることも考えられる。しか
し、これでは、圧縮機の外径を大きくしなければなら
ず、又は圧縮機の外径を大きくしないまでも、固定及び
可動渦巻体の内外壁の肉厚を全体として薄くしなければ
ならず、圧縮機の小型化が阻害されるとともに耐久性が
危惧される。
【０００８】本発明は、圧縮機の小型化及び耐久性を損
なうことなく、トルク変動を可及的に小さくすることを
解決すべき課題とする。
なうことなく、トルク変動を可及的に小さくすることを
解決すべき課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、固定及び可動スクロールの内外壁を新規
な曲線で構成することにより、上記課題を解決できるこ
とを発見し、本発明を完成するに至った。すなわち、 （１）請求項１記載の圧縮機は、上記課題を解決するた
め、固定スクロールと、該固定スクロールに対向して自
転不能かつ公転可能に支持された可動スクロールとの間
に圧縮室を形成し、該圧縮室が該可動スクロールの公転
に基づいて容積減少するスクロール型圧縮機において、
前記固定及び可動スクロールの内外壁は、伸開角が最終
伸開角と２π（ｒａｄ）との差より大きい範囲ではイン
ボリュート曲線で形成され、伸開角が最終伸開角と２π
（ｒａｄ）との差より小さい範囲では、伸開角の小さい
領域で該インボリュート曲線よりも原点からの距離が小
さく、伸開角の大きい領域で該インボリュート曲線より
も該原点からの距離が大きくなる補正係数を定め、該補
正係数により該インボリュート曲線を補正した補正曲線
で形成されているという新規な手段を採用している。
を重ねた結果、固定及び可動スクロールの内外壁を新規
な曲線で構成することにより、上記課題を解決できるこ
とを発見し、本発明を完成するに至った。すなわち、 （１）請求項１記載の圧縮機は、上記課題を解決するた
め、固定スクロールと、該固定スクロールに対向して自
転不能かつ公転可能に支持された可動スクロールとの間
に圧縮室を形成し、該圧縮室が該可動スクロールの公転
に基づいて容積減少するスクロール型圧縮機において、
前記固定及び可動スクロールの内外壁は、伸開角が最終
伸開角と２π（ｒａｄ）との差より大きい範囲ではイン
ボリュート曲線で形成され、伸開角が最終伸開角と２π
（ｒａｄ）との差より小さい範囲では、伸開角の小さい
領域で該インボリュート曲線よりも原点からの距離が小
さく、伸開角の大きい領域で該インボリュート曲線より
も該原点からの距離が大きくなる補正係数を定め、該補
正係数により該インボリュート曲線を補正した補正曲線
で形成されているという新規な手段を採用している。
【００１０】（２）請求項１記載の圧縮機において、固
定及び可動スクロールの内外壁は、基礎円の半径をａ、
該基礎円上の点からの距離をｒ、伸開角をθとする極座
標（ｒ，θ）において、該インボリュート曲線が ｒ＝ａ・θ であり、かつ最終伸開角をΘ、該基礎円の半径をａ0 、
負の補正係数をａ1 とした場合、 θ＞Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 θ≦Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） であることができる。
定及び可動スクロールの内外壁は、基礎円の半径をａ、
該基礎円上の点からの距離をｒ、伸開角をθとする極座
標（ｒ，θ）において、該インボリュート曲線が ｒ＝ａ・θ であり、かつ最終伸開角をΘ、該基礎円の半径をａ0 、
負の補正係数をａ1 とした場合、 θ＞Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 θ≦Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） であることができる。
【００１１】（３）請求項３記載の圧縮機は、上記課題
を解決するため、固定スクロールと、該固定スクロール
に対向して自転不能かつ公転可能に支持された可動スク
ロールとの間に圧縮室を形成し、該圧縮室が該可動スク
ロールの公転に基づいて容積減少するスクロール型圧縮
機において、前記固定及び可動スクロールの内外壁は、
伸開角が最終伸開角と２π（ｒａｄ）との差より大きい
範囲ではアルキメデス曲線で形成され、伸開角が最終伸
開角と２π（ｒａｄ）との差より小さい範囲では、伸開
角の小さい領域で該アルキメデス曲線よりも該原点から
の距離が小さく、伸開角の大きい領域で該アルキメデス
曲線よりも該原点からの距離が大きくなる補正係数を定
め、該補正係数により該アルキメデス曲線を補正した補
正曲線で形成されているという新規な手段を採用してい
る。
を解決するため、固定スクロールと、該固定スクロール
に対向して自転不能かつ公転可能に支持された可動スク
ロールとの間に圧縮室を形成し、該圧縮室が該可動スク
ロールの公転に基づいて容積減少するスクロール型圧縮
機において、前記固定及び可動スクロールの内外壁は、
伸開角が最終伸開角と２π（ｒａｄ）との差より大きい
範囲ではアルキメデス曲線で形成され、伸開角が最終伸
開角と２π（ｒａｄ）との差より小さい範囲では、伸開
角の小さい領域で該アルキメデス曲線よりも該原点から
の距離が小さく、伸開角の大きい領域で該アルキメデス
曲線よりも該原点からの距離が大きくなる補正係数を定
め、該補正係数により該アルキメデス曲線を補正した補
正曲線で形成されているという新規な手段を採用してい
る。
【００１２】（４）請求項３記載の圧縮機において、固
定及び可動スクロールの内外壁は、正の定数をａ、原点
からの距離をｒ、伸開角をθとする極座標（ｒ，θ）に
おいて、該アルキメデス曲線が ｒ＝ａ・θ であり、かつ最終伸開角をΘ、該アルキメデス曲線の正
の定数をａ0 、負の補正係数をａ1 とした場合、 θ＞Θ−２πのとき ａ＝ａ0 θ≦Θ−２πのとき ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） であることができる。
定及び可動スクロールの内外壁は、正の定数をａ、原点
からの距離をｒ、伸開角をθとする極座標（ｒ，θ）に
おいて、該アルキメデス曲線が ｒ＝ａ・θ であり、かつ最終伸開角をΘ、該アルキメデス曲線の正
の定数をａ0 、負の補正係数をａ1 とした場合、 θ＞Θ−２πのとき ａ＝ａ0 θ≦Θ−２πのとき ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） であることができる。
【００１３】
【作用】従来の圧縮機では、固定及び可動渦巻体の内外
壁をインボリュート曲線又はアルキメデス曲線のみで形
成している。このため、伸開角θの減少とともに原点か
らの距離が直線状に減少している。これに対し、本発明
の圧縮機では、内外壁は、伸開角θが最終伸開角Θと２
π（ｒａｄ）との差より大きい（θ＞Θ−２π）範囲で
はインボリュート曲線又はアルキメデス曲線で形成さ
れ、伸開角θが最終伸開角Θと２π（ｒａｄ）との差よ
り小さい（θ≦Θ−２π）範囲では補正係数によりイン
ボリュート曲線又はアルキメデス曲線を補正した補正曲
線で形成されている。このため、伸開角θの減少ととも
に、伸開角の大きい領域では原点からの距離がインボリ
ュート曲線又はアルキメデス曲線より大きく、伸開角の
小さい領域では原点からの距離がインボリュート曲線又
はアルキメデス曲線より小さく減少されている。本発明
者らの試験結果によれば、こうして決定される圧縮室の
容積変化により、トルク変動（Ｎ−Ｍ）が小さくなる。
この原因は、θ≦Θ−２πの範囲では補正曲線の長さが
インボリュート曲線又はアルキメデス曲線の長さより長
くされているため、圧縮室がこの範囲で従来よりも徐々
に容積を縮小しやすいためであると考えられる。また、
伸開角の小さい領域での原点からの距離が小さくされて
いることから、伸開角に対する原点からの距離の変化
率、つまり補正曲線の傾きが従来よりも小さくされてい
るからであると考えられる。
壁をインボリュート曲線又はアルキメデス曲線のみで形
成している。このため、伸開角θの減少とともに原点か
らの距離が直線状に減少している。これに対し、本発明
の圧縮機では、内外壁は、伸開角θが最終伸開角Θと２
π（ｒａｄ）との差より大きい（θ＞Θ−２π）範囲で
はインボリュート曲線又はアルキメデス曲線で形成さ
れ、伸開角θが最終伸開角Θと２π（ｒａｄ）との差よ
り小さい（θ≦Θ−２π）範囲では補正係数によりイン
ボリュート曲線又はアルキメデス曲線を補正した補正曲
線で形成されている。このため、伸開角θの減少ととも
に、伸開角の大きい領域では原点からの距離がインボリ
ュート曲線又はアルキメデス曲線より大きく、伸開角の
小さい領域では原点からの距離がインボリュート曲線又
はアルキメデス曲線より小さく減少されている。本発明
者らの試験結果によれば、こうして決定される圧縮室の
容積変化により、トルク変動（Ｎ−Ｍ）が小さくなる。
この原因は、θ≦Θ−２πの範囲では補正曲線の長さが
インボリュート曲線又はアルキメデス曲線の長さより長
くされているため、圧縮室がこの範囲で従来よりも徐々
に容積を縮小しやすいためであると考えられる。また、
伸開角の小さい領域での原点からの距離が小さくされて
いることから、伸開角に対する原点からの距離の変化
率、つまり補正曲線の傾きが従来よりも小さくされてい
るからであると考えられる。
【００１４】このため、この圧縮機では、トルク変動を
小さくするために、最終伸開角までの巻き角を増加させ
る必要がなく、かつ内外壁の肉厚を全体として薄くする
必要もない。さらに、本発明では、補正曲線の範囲はθ
≦Θ−２πの範囲に限定されているので、最外周一周で
は従来と同じ外壁となり、外形を変化させる必要がな
い。
小さくするために、最終伸開角までの巻き角を増加させ
る必要がなく、かつ内外壁の肉厚を全体として薄くする
必要もない。さらに、本発明では、補正曲線の範囲はθ
≦Θ−２πの範囲に限定されているので、最外周一周で
は従来と同じ外壁となり、外形を変化させる必要がな
い。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例１、２を図
面を参照しつつ説明する。 （実施例１）実施例１の圧縮機は請求項１、２の発明を
具体化したものである。この圧縮機は、前記図７におけ
る固定スクロール２の固定渦巻体２２及び可動スクロー
ル３の可動渦巻体３２の形状を除いて前記のものと同一
であるため、以下、同一の構成及び作用については詳述
を省略する。
面を参照しつつ説明する。 （実施例１）実施例１の圧縮機は請求項１、２の発明を
具体化したものである。この圧縮機は、前記図７におけ
る固定スクロール２の固定渦巻体２２及び可動スクロー
ル３の可動渦巻体３２の形状を除いて前記のものと同一
であるため、以下、同一の構成及び作用については詳述
を省略する。
【００１６】まず、固定渦巻体２２の外壁２２ａと内壁
２２ｂとについて説明する。すなわち、一般に、基礎円
の半径をａ、基礎円上の点からの距離をｒ、伸開角をθ
とする極座標（ｒ，θ）においては、インボリュート曲
線Ｉは、 ｒ＝ａ・θ であらわされる。
２２ｂとについて説明する。すなわち、一般に、基礎円
の半径をａ、基礎円上の点からの距離をｒ、伸開角をθ
とする極座標（ｒ，θ）においては、インボリュート曲
線Ｉは、 ｒ＝ａ・θ であらわされる。
【００１７】ここで、図１に示すように、同様の極座標
（ｒ，θ）において、原点Ｏ、半径ａ0 の基礎円Ｃｓ、
始点Ｐ0 をとり、最終伸開角をΘ、負の補正係数をａ1
とする。また、 θ＞Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 θ≦Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） とする。かかる関係に基づき、始点Ｐ0 から伸開角θを
最終伸開角Θ（実施例では５π／２）まで増加させ、曲
線Ｌ1 を求める。このとき、例えば基礎円Ｃｓ上の点Ｑ
から距離ｒ離れた接線ｌ1 上の点Ｐ1 は曲線Ｌ1 上に位
置している。この曲線Ｌ1 が外壁２２ａを形成する。
（ｒ，θ）において、原点Ｏ、半径ａ0 の基礎円Ｃｓ、
始点Ｐ0 をとり、最終伸開角をΘ、負の補正係数をａ1
とする。また、 θ＞Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 θ≦Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） とする。かかる関係に基づき、始点Ｐ0 から伸開角θを
最終伸開角Θ（実施例では５π／２）まで増加させ、曲
線Ｌ1 を求める。このとき、例えば基礎円Ｃｓ上の点Ｑ
から距離ｒ離れた接線ｌ1 上の点Ｐ1 は曲線Ｌ1 上に位
置している。この曲線Ｌ1 が外壁２２ａを形成する。
【００１８】そして、曲線Ｌ1 上の点、例えば点Ｐ1 に
おいて法線ｌ2 を立て、法線ｌ2 上の公転半径Ｒ分外方
に離れた位置に点Ｐ2 をとる。曲線Ｌ1 上の他の点も同
様にし、曲線Ｌ2 を求める。なお、始点Ｐ0 には点Ｃ0
が対応する。ついで、曲線Ｌ2 上の点、例えば点Ｐ2 を
原点Ｏと対称位置に反転させ、点Ｐ 3 をとる。曲線Ｌ2
上の他の点も同様にし、曲線Ｌ3 を求める。この曲線Ｌ
3 が内壁２２ｂを形成する。なお、点Ｃ0 には点Ｄ0 が
対応する。この後、始点Ｐと点Ｄ0 とを滑らかな曲線で
接続する。
おいて法線ｌ2 を立て、法線ｌ2 上の公転半径Ｒ分外方
に離れた位置に点Ｐ2 をとる。曲線Ｌ1 上の他の点も同
様にし、曲線Ｌ2 を求める。なお、始点Ｐ0 には点Ｃ0
が対応する。ついで、曲線Ｌ2 上の点、例えば点Ｐ2 を
原点Ｏと対称位置に反転させ、点Ｐ 3 をとる。曲線Ｌ2
上の他の点も同様にし、曲線Ｌ3 を求める。この曲線Ｌ
3 が内壁２２ｂを形成する。なお、点Ｃ0 には点Ｄ0 が
対応する。この後、始点Ｐと点Ｄ0 とを滑らかな曲線で
接続する。
【００１９】こうして形成される固定渦巻体２２におい
て、図２に示すように、内外壁２２ａ、２２ｂは、外周
１周分ではインボリュート曲線Ｉで形成されている。ま
た、これらの内外壁２２ａ、２２ｂは、それよりも内周
側では補正曲線ＩＦで形成されている。このため、かか
る固定渦巻体２２の内外壁２２ａ、２２ｂは、図３に示
すように、伸開角θの減少とともに、θ＞Θ−２πの範
囲ではインボリュート曲線Ｉと等しく、３π／２＜θ≦
Θ−２πの領域では原点Ｏからの距離がインボリュート
曲線Ｉより大きく、０＜θ≦３π／２の領域では原点Ｏ
からの距離がインボリュート曲線Ｉより小さく減少され
ている。
て、図２に示すように、内外壁２２ａ、２２ｂは、外周
１周分ではインボリュート曲線Ｉで形成されている。ま
た、これらの内外壁２２ａ、２２ｂは、それよりも内周
側では補正曲線ＩＦで形成されている。このため、かか
る固定渦巻体２２の内外壁２２ａ、２２ｂは、図３に示
すように、伸開角θの減少とともに、θ＞Θ−２πの範
囲ではインボリュート曲線Ｉと等しく、３π／２＜θ≦
Θ−２πの領域では原点Ｏからの距離がインボリュート
曲線Ｉより大きく、０＜θ≦３π／２の領域では原点Ｏ
からの距離がインボリュート曲線Ｉより小さく減少され
ている。
【００２０】可動渦巻体３２の内外壁は、まず固定渦巻
体２２の外壁２２ａに接する円を引き、この円の包絡線
として θ＞Θ−２πだけ ａ＝ａ0 のインボリュート曲線Ｉを求める。このインボリュート
曲線Ｉに接続して θ≦Θ−２π分 ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） の関係により、曲線Ｌ1 と同様の曲線を求める。この曲
線が外壁を形成する。そして、固定渦巻体２２と同様
に、内壁を形成する。この後、始点を滑らかな曲線で接
続し、可動渦巻体３２が形成される。
体２２の外壁２２ａに接する円を引き、この円の包絡線
として θ＞Θ−２πだけ ａ＝ａ0 のインボリュート曲線Ｉを求める。このインボリュート
曲線Ｉに接続して θ≦Θ−２π分 ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） の関係により、曲線Ｌ1 と同様の曲線を求める。この曲
線が外壁を形成する。そして、固定渦巻体２２と同様
に、内壁を形成する。この後、始点を滑らかな曲線で接
続し、可動渦巻体３２が形成される。
【００２１】かかる固定及び可動渦巻体２２、３２を含
んで構成される圧縮機では、本発明者らの試験結果によ
れば、図４に示すように、補正係数ａ1 が負であれば、
圧縮室５の容積変化により、トルク変動（Ｎ−Ｍ）が小
さくなる。このため、この圧縮機では、トルク変動を小
さくするために、最終伸開角Θまでの巻き角を増加させ
る必要がなく、かつ内外壁の肉厚を全体として薄くする
必要もない。
んで構成される圧縮機では、本発明者らの試験結果によ
れば、図４に示すように、補正係数ａ1 が負であれば、
圧縮室５の容積変化により、トルク変動（Ｎ−Ｍ）が小
さくなる。このため、この圧縮機では、トルク変動を小
さくするために、最終伸開角Θまでの巻き角を増加させ
る必要がなく、かつ内外壁の肉厚を全体として薄くする
必要もない。
【００２２】したがって、この圧縮機では、小型化及び
耐久性を損なうことなく、トルク変動を可及的に小さく
し、動力損失及び振動の限界をさらに低減できることが
わかる。また、この圧縮機では、図２の固定渦巻体２２
でわかるように、外周１周分がインボリュート曲線Ｉ、
それより内周側が補正曲線ＩＦの固定及び可動渦巻体２
２、３２の内外壁を採用していることから、吐出直前の
高圧の圧縮室５を形成する始端側において壁厚を確保で
き、これにより優れた耐久性を発揮することができる。
耐久性を損なうことなく、トルク変動を可及的に小さく
し、動力損失及び振動の限界をさらに低減できることが
わかる。また、この圧縮機では、図２の固定渦巻体２２
でわかるように、外周１周分がインボリュート曲線Ｉ、
それより内周側が補正曲線ＩＦの固定及び可動渦巻体２
２、３２の内外壁を採用していることから、吐出直前の
高圧の圧縮室５を形成する始端側において壁厚を確保で
き、これにより優れた耐久性を発揮することができる。
【００２３】なお、この圧縮機では、外周１周分では一
定の壁厚とされているが、それより内周側では壁厚が変
化している。このため、図４より、補正係数ａ1 を小さ
くすればするほど、トルク変動を小さくできるようであ
るが、補正係数ａ1 を小さくするほど、最小の壁厚が小
さくなるため、材質等を考慮して最適の補正係数ａ1を
定めることになる。ただ、この圧縮機では、こうした場
合であっても、固定渦巻体２２と可動渦巻体３２とが互
いにπだけ位相がずれていることから、圧縮室５の密閉
性には支障はない。 （実施例２）実施例２の圧縮機は請求項３、４の発明を
具体化したものである。この圧縮機においても、前記図
７における固定スクロール２の固定渦巻体２２及び可動
スクロール３の可動渦巻体３２の形状を除いて前記のも
のと同一であるため、以下、同一の構成及び作用につい
ては詳述を省略する。
定の壁厚とされているが、それより内周側では壁厚が変
化している。このため、図４より、補正係数ａ1 を小さ
くすればするほど、トルク変動を小さくできるようであ
るが、補正係数ａ1 を小さくするほど、最小の壁厚が小
さくなるため、材質等を考慮して最適の補正係数ａ1を
定めることになる。ただ、この圧縮機では、こうした場
合であっても、固定渦巻体２２と可動渦巻体３２とが互
いにπだけ位相がずれていることから、圧縮室５の密閉
性には支障はない。 （実施例２）実施例２の圧縮機は請求項３、４の発明を
具体化したものである。この圧縮機においても、前記図
７における固定スクロール２の固定渦巻体２２及び可動
スクロール３の可動渦巻体３２の形状を除いて前記のも
のと同一であるため、以下、同一の構成及び作用につい
ては詳述を省略する。
【００２４】まず、固定渦巻体２２の外壁２２ａと内壁
２２ｂとについて説明する。すなわち、一般に、正の定
数をａ、原点からの距離をｒ、伸開角をθとする極座標
（ｒ，θ）においては、アルキメデス曲線Ａは、 ｒ＝ａ・θ であらわされる。
２２ｂとについて説明する。すなわち、一般に、正の定
数をａ、原点からの距離をｒ、伸開角をθとする極座標
（ｒ，θ）においては、アルキメデス曲線Ａは、 ｒ＝ａ・θ であらわされる。
【００２５】ここで、図５に示すように、同様の極座標
（ｒ，θ）において、原点Ｏを始点とし、最終伸開角を
Θ、アルキメデス曲線Ａの正の定数をａ0 、負の補正係
数をａ1 とする。また、 θ＞Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 θ1 ＜θ≦Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） θ＜θ1 の範囲では、内壁と外壁とを滑らかに結ぶ中心
部曲線 とする。かかる関係に基づき、点Ｂ0 （θ＝θ1 ）から
伸開角θを最終伸開角Θ（実施例では５π／２）まで増
加させ、曲線Ｍ1 を求める。この曲線Ｍ1 が外壁２２ａ
を形成する。
（ｒ，θ）において、原点Ｏを始点とし、最終伸開角を
Θ、アルキメデス曲線Ａの正の定数をａ0 、負の補正係
数をａ1 とする。また、 θ＞Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 θ1 ＜θ≦Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） θ＜θ1 の範囲では、内壁と外壁とを滑らかに結ぶ中心
部曲線 とする。かかる関係に基づき、点Ｂ0 （θ＝θ1 ）から
伸開角θを最終伸開角Θ（実施例では５π／２）まで増
加させ、曲線Ｍ1 を求める。この曲線Ｍ1 が外壁２２ａ
を形成する。
【００２６】そして、曲線Ｍ1 上の点、例えば点Ｓ1 に
おいて法線ｌ2 を立て、法線ｌ2 上の公転半径Ｒ分外方
に離れた位置に点Ｓ2 をとる。曲線Ｍ1 上の他の点も同
様にし、曲線Ｍ2 を求める。なお、点Ｂ0 には点Ｃ0 が
対応する。ついで、曲線Ｍ2 上の点、例えば点Ｓ2 を原
点Ｏと対称位置に反転させ、点Ｓ 3 をとる。曲線Ｍ2 上
の他の点も同様にし、曲線Ｍ3 を求める。この曲線Ｍ3
が内壁２２ｂを形成する。なお、点Ｃ0 には点Ｄ0 が対
応する。この後、原点Ｏと点Ｄ0 とを滑らかな曲線で接
続する。
おいて法線ｌ2 を立て、法線ｌ2 上の公転半径Ｒ分外方
に離れた位置に点Ｓ2 をとる。曲線Ｍ1 上の他の点も同
様にし、曲線Ｍ2 を求める。なお、点Ｂ0 には点Ｃ0 が
対応する。ついで、曲線Ｍ2 上の点、例えば点Ｓ2 を原
点Ｏと対称位置に反転させ、点Ｓ 3 をとる。曲線Ｍ2 上
の他の点も同様にし、曲線Ｍ3 を求める。この曲線Ｍ3
が内壁２２ｂを形成する。なお、点Ｃ0 には点Ｄ0 が対
応する。この後、原点Ｏと点Ｄ0 とを滑らかな曲線で接
続する。
【００２７】こうして形成される図２と同様の固定渦巻
体２２においても、内外壁２２ａ、２２ｂは、外周１周
分ではアルキメデス曲線Ａで形成されている。また、こ
れらの内外壁２２ａ、２２ｂは、それよりも内周側では
補正曲線ＡＦで形成されている。このため、かかる固定
渦巻体２２の内外壁２２ａ、２２ｂは、図６に示すよう
に、伸開角θの減少とともに、θ＞Θ−２πの範囲では
アルキメデス曲線Ａと等しく、３π／２＜θ≦Θ−２π
の領域では原点Ｏからの距離がアルキメデス曲線Ａより
大きく、θ1 ＜θ≦３π／２の領域では原点Ｏからの距
離がアルキメデス曲線Ａより小さく減少されている。
体２２においても、内外壁２２ａ、２２ｂは、外周１周
分ではアルキメデス曲線Ａで形成されている。また、こ
れらの内外壁２２ａ、２２ｂは、それよりも内周側では
補正曲線ＡＦで形成されている。このため、かかる固定
渦巻体２２の内外壁２２ａ、２２ｂは、図６に示すよう
に、伸開角θの減少とともに、θ＞Θ−２πの範囲では
アルキメデス曲線Ａと等しく、３π／２＜θ≦Θ−２π
の領域では原点Ｏからの距離がアルキメデス曲線Ａより
大きく、θ1 ＜θ≦３π／２の領域では原点Ｏからの距
離がアルキメデス曲線Ａより小さく減少されている。
【００２８】可動渦巻体３２の内外壁は、まず固定渦巻
体２２の外壁２２ａに接する円を引き、この円の包絡線
として θ＞Θ−２πだけ ａ＝ａ0 のアルキメデス曲線Ａを求める。このアルキメデス曲線
Ａに接続して θ≦Θ−２π分 ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） の関係により、曲線Ｍ1 と同様の曲線を求める。この曲
線が外壁を形成する。そして、固定渦巻体２２と同様
に、内壁を形成する。この後、原点を滑らかな曲線で接
続し、可動渦巻体３２が形成される。
体２２の外壁２２ａに接する円を引き、この円の包絡線
として θ＞Θ−２πだけ ａ＝ａ0 のアルキメデス曲線Ａを求める。このアルキメデス曲線
Ａに接続して θ≦Θ−２π分 ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） の関係により、曲線Ｍ1 と同様の曲線を求める。この曲
線が外壁を形成する。そして、固定渦巻体２２と同様
に、内壁を形成する。この後、原点を滑らかな曲線で接
続し、可動渦巻体３２が形成される。
【００２９】かかる固定及び可動渦巻体２２、３２を含
んで構成される圧縮機においても、本発明者らの試験結
果によれば、トルク変動（Ｎ−Ｍ）が小さくなる。した
がって、この圧縮機においても、実施例１のものと同様
の効果を得ることができる。
んで構成される圧縮機においても、本発明者らの試験結
果によれば、トルク変動（Ｎ−Ｍ）が小さくなる。した
がって、この圧縮機においても、実施例１のものと同様
の効果を得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の圧縮機で
は、特許請求の範囲記載の構成を採用しているため、小
型化及び耐久性を損なうことなく、トルク変動を可及的
に小さくすることができる。したがって、この圧縮機を
採用すれば、動力損失及び振動の限界をさらに低減する
ことができる。
は、特許請求の範囲記載の構成を採用しているため、小
型化及び耐久性を損なうことなく、トルク変動を可及的
に小さくすることができる。したがって、この圧縮機を
採用すれば、動力損失及び振動の限界をさらに低減する
ことができる。
【図１】実施例１の圧縮機における固定渦巻体の内外壁
を示す曲線図である。
を示す曲線図である。
【図２】実施例１の圧縮機における固定渦巻体を示す断
面図である。
面図である。
【図３】実施例１の圧縮機における固定渦巻体の内外壁
において、原点からの距離をインボリュート曲線による
場合と比較したグラフである。
において、原点からの距離をインボリュート曲線による
場合と比較したグラフである。
【図４】実施例１の圧縮機において、補正係数とトルク
変動との関係を示すグラフである。
変動との関係を示すグラフである。
【図５】実施例２の圧縮機における固定渦巻体の内外壁
を示す曲線図である。
を示す曲線図である。
【図６】実施例２の圧縮機における固定渦巻体の内外壁
において、原点からの距離をアルキメデス曲線による場
合と比較したグラフである。
において、原点からの距離をアルキメデス曲線による場
合と比較したグラフである。
【図７】一般的な圧縮機の縦断面図である。
２…固定スクロール ３…可動スクロール ２２
ａ…外壁 ２２ｂ…内壁 ５…圧縮室 θ…
伸開角 Θ…最終伸開角 Ｉ…インボリュート曲線 Ｏ…
原点 ａ1 …補正係数 ＩＦ、ＡＦ…補正曲線 Ｃｓ…基礎円 Ａ…アルキメデス曲線
ａ…外壁 ２２ｂ…内壁 ５…圧縮室 θ…
伸開角 Θ…最終伸開角 Ｉ…インボリュート曲線 Ｏ…
原点 ａ1 …補正係数 ＩＦ、ＡＦ…補正曲線 Ｃｓ…基礎円 Ａ…アルキメデス曲線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 幸司 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】固定スクロールと、該固定スクロールに対
向して自転不能かつ公転可能に支持された可動スクロー
ルとの間に圧縮室を形成し、該圧縮室が該可動スクロー
ルの公転に基づいて容積減少するスクロール型圧縮機に
おいて、 前記固定及び可動スクロールの内外壁は、伸開角が最終
伸開角と２π（ｒａｄ）との差より大きい範囲ではイン
ボリュート曲線で形成され、伸開角が最終伸開角と２π
（ｒａｄ）との差より小さい範囲では、伸開角の小さい
領域で該インボリュート曲線よりも原点からの距離が小
さく、伸開角の大きい領域で該インボリュート曲線より
も該原点からの距離が大きくなる補正係数を定め、該補
正係数により該インボリュート曲線を補正した補正曲線
で形成されていることを特徴とするスクロール型圧縮
機。 - 【請求項２】固定及び可動スクロールの内外壁は、基礎
円の半径をａ、該基礎円上の点からの距離をｒ、伸開角
をθとする極座標（ｒ，θ）において、該インボリュー
ト曲線が ｒ＝ａ・θ であり、かつ最終伸開角をΘ、該基礎円の半径をａ0 、
負の補正係数をａ1 とした場合、 θ＞Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 θ≦Θ−２πの範囲では ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） であることを特徴とする請求項１記載のスクロール型圧
縮機。 - 【請求項３】固定スクロールと、該固定スクロールに対
向して自転不能かつ公転可能に支持された可動スクロー
ルとの間に圧縮室を形成し、該圧縮室が該可動スクロー
ルの公転に基づいて容積減少するスクロール型圧縮機に
おいて、 前記固定及び可動スクロールの内外壁は、伸開角が最終
伸開角と２π（ｒａｄ）との差より大きい範囲ではアル
キメデス曲線で形成され、伸開角が最終伸開角と２π
（ｒａｄ）との差より小さい範囲では、伸開角の小さい
領域で該アルキメデス曲線よりも該原点からの距離が小
さく、伸開角の大きい領域で該アルキメデス曲線よりも
該原点からの距離が大きくなる補正係数を定め、該補正
係数により該アルキメデス曲線を補正した補正曲線で形
成されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。 - 【請求項４】固定及び可動スクロールの内外壁は、正の
定数をａ、原点からの距離をｒ、伸開角をθとする極座
標（ｒ，θ）において、該アルキメデス曲線が ｒ＝ａ・θ であり、かつ最終伸開角をΘ、該アルキメデス曲線の正
の定数をａ0 、負の補正係数をａ1 とした場合、 θ＞Θ−２πのとき ａ＝ａ0 θ≦Θ−２πのとき ａ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｓｉｎ２π（θ／Θ−２π） であることを特徴とする請求項３記載のスクロール型圧
縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17704693A JPH0735058A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | スクロール型圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17704693A JPH0735058A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | スクロール型圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735058A true JPH0735058A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16024197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17704693A Pending JPH0735058A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | スクロール型圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735058A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5922270A (en) * | 1996-02-20 | 1999-07-13 | Sumitomo Chemical Co., Ltd. | Process for producing molded article having a hollow portion from a thermoplastic resin |
| EP3546757A1 (en) | 2018-03-27 | 2019-10-02 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Scroll compressor |
| JP2019173752A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | 株式会社豊田自動織機 | スクロール型圧縮機 |
| KR20200115207A (ko) | 2019-03-28 | 2020-10-07 | 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 | 스크롤형 압축기 |
| JP2021161942A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 株式会社豊田自動織機 | スクロール型圧縮機 |
| CN115853768A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-03-28 | 西安交通大学 | 一种涡旋压缩机的涡旋体厚度修正方法及涡旋压缩机 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP17704693A patent/JPH0735058A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5922270A (en) * | 1996-02-20 | 1999-07-13 | Sumitomo Chemical Co., Ltd. | Process for producing molded article having a hollow portion from a thermoplastic resin |
| EP3546757A1 (en) | 2018-03-27 | 2019-10-02 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Scroll compressor |
| JP2019173752A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | 株式会社豊田自動織機 | スクロール型圧縮機 |
| KR20200067705A (ko) * | 2018-03-27 | 2020-06-12 | 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 | 스크롤형 압축기 |
| US11078909B2 (en) | 2018-03-27 | 2021-08-03 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Scroll compressor |
| KR20200115207A (ko) | 2019-03-28 | 2020-10-07 | 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 | 스크롤형 압축기 |
| US11221008B2 (en) | 2019-03-28 | 2022-01-11 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Scroll compressor |
| DE102020108202B4 (de) | 2019-03-28 | 2024-01-04 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Schneckenverdichter |
| JP2021161942A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 株式会社豊田自動織機 | スクロール型圧縮機 |
| CN115853768A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-03-28 | 西安交通大学 | 一种涡旋压缩机的涡旋体厚度修正方法及涡旋压缩机 |
| CN115853768B (zh) * | 2022-12-30 | 2026-02-10 | 西安交通大学 | 一种涡旋压缩机的涡旋体厚度修正方法及涡旋压缩机 |
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