JPH0763178A - 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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- JPH0763178A JPH0763178A JP21179393A JP21179393A JPH0763178A JP H0763178 A JPH0763178 A JP H0763178A JP 21179393 A JP21179393 A JP 21179393A JP 21179393 A JP21179393 A JP 21179393A JP H0763178 A JPH0763178 A JP H0763178A
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Landscapes
- 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、
トルク変動と両渦巻体の変形可能性とを可及的に小さく
する。 【構成・作用】固定及び可動スクロールの内外壁は、基
礎円Ｃｓの半径をａ、基礎円Ｃｓ上の点からの接線方向
の距離をｒ、伸開角をθとする極座標（ｒ，θ）で、ｒ
＝ａ・θにより得られる第１位置Ｉを０＜α＜π／２の
範囲の角度αだけ伸開方向に移行させた第２位置Ｐの軌
跡で形成されている。このため、内外壁がインボリュー
ト曲線とアルキメデス曲線との中間的な曲線により形成
される。
トルク変動と両渦巻体の変形可能性とを可及的に小さく
する。 【構成・作用】固定及び可動スクロールの内外壁は、基
礎円Ｃｓの半径をａ、基礎円Ｃｓ上の点からの接線方向
の距離をｒ、伸開角をθとする極座標（ｒ，θ）で、ｒ
＝ａ・θにより得られる第１位置Ｉを０＜α＜π／２の
範囲の角度αだけ伸開方向に移行させた第２位置Ｐの軌
跡で形成されている。このため、内外壁がインボリュー
ト曲線とアルキメデス曲線との中間的な曲線により形成
される。
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６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、図７に示すように、基礎円Ｃｓの半径をａ、基礎
円Ｃｓ上の点Ｑからの接線方向の距離をｒ、伸開角をθ
とする極座標（ｒ，θ）で、 ｒ＝ａ・θ により得られる位置Ｉの軌跡である。このインボリュー
ト曲線上の位置Ｉは、基礎円Ｃｓの中心を原点（０，
０）、伸開角θ＝０の方向をｘ軸、伸開角θ＝π／２の
方向をｙ軸とする直交座標（ｘ，ｙ）では、 ｘ＝ａ・θ・ｃｏｓ（θ−π／２）＋ａ・ｃｏｓθ ｙ＝ａ・θ・ｓｉｎ（θ−π／２）＋ａ・ｓｉｎθ でも表される。
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、図７に示すように、基礎円Ｃｓの半径をａ、基礎
円Ｃｓ上の点Ｑからの接線方向の距離をｒ、伸開角をθ
とする極座標（ｒ，θ）で、 ｒ＝ａ・θ により得られる位置Ｉの軌跡である。このインボリュー
ト曲線上の位置Ｉは、基礎円Ｃｓの中心を原点（０，
０）、伸開角θ＝０の方向をｘ軸、伸開角θ＝π／２の
方向をｙ軸とする直交座標（ｘ，ｙ）では、 ｘ＝ａ・θ・ｃｏｓ（θ−π／２）＋ａ・ｃｏｓθ ｙ＝ａ・θ・ｓｉｎ（θ−π／２）＋ａ・ｓｉｎθ でも表される。
【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、図８に示すよ
うに、正の定数をａ、原点（０，０）からの距離をｒ、
伸開角をθとする極座標（ｒ，θ）で、 ｒ＝ａ・θ により得られる位置Ａの軌跡である。このアルキメデス
曲線上の位置Ａは、伸開角θ＝０の方向をｘ軸、伸開角
θ＝π／２の方向をｙ軸とする直交座標（ｘ，ｙ）で
は、 ｘ＝ａ・θ・ｃｏｓθ ｙ＝ａ・θ・ｓｉｎθ でも表される。また、前記図７に示すインボリュート曲
線上の位置Ｉを角度α＝π／２だけ伸開方向に移行させ
た位置Ｂは、 ｘ＝ａ・θ・ｃｏｓθ＋ａ・ｃｏｓθ ｙ＝ａ・θ・ｓｉｎθ＋ａ・ｓｉｎθ で表され、この位置Ｂの軌跡によってもアルキメデス曲
線が表される。
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、図８に示すよ
うに、正の定数をａ、原点（０，０）からの距離をｒ、
伸開角をθとする極座標（ｒ，θ）で、 ｒ＝ａ・θ により得られる位置Ａの軌跡である。このアルキメデス
曲線上の位置Ａは、伸開角θ＝０の方向をｘ軸、伸開角
θ＝π／２の方向をｙ軸とする直交座標（ｘ，ｙ）で
は、 ｘ＝ａ・θ・ｃｏｓθ ｙ＝ａ・θ・ｓｉｎθ でも表される。また、前記図７に示すインボリュート曲
線上の位置Ｉを角度α＝π／２だけ伸開方向に移行させ
た位置Ｂは、 ｘ＝ａ・θ・ｃｏｓθ＋ａ・ｃｏｓθ ｙ＝ａ・θ・ｓｉｎθ＋ａ・ｓｉｎθ で表され、この位置Ｂの軌跡によってもアルキメデス曲
線が表される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、インボリュー
ト曲線を採用した圧縮機では、インボリュート曲線の性
質から、両渦巻体の内外壁が中心部である原点（０，
０）に近づくにつれて原点（０，０）との距離を急速に
減少させるため、中心部分で十分な巻き角を確保するこ
とができないことが明らかとなった。
ト曲線を採用した圧縮機では、インボリュート曲線の性
質から、両渦巻体の内外壁が中心部である原点（０，
０）に近づくにつれて原点（０，０）との距離を急速に
減少させるため、中心部分で十分な巻き角を確保するこ
とができないことが明らかとなった。
【０００７】このため、インボリュート曲線を採用した
圧縮機では、トルク変動（Ｎ−Ｍ）が未だ大きく、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が、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。
圧縮機では、トルク変動（Ｎ−Ｍ）が未だ大きく、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が、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】一方、アルキメデス曲線を採用した圧縮機
では、固定渦巻体と可動渦巻体との全ての接触力のベク
トルが同一直線上に整列せず、各接触点に作用する圧縮
時及び公転時の反力である接触力は、特に圧力の高くな
る中心部において、両渦巻体を自転させる力となり自転
モーメントが発生してしまうことが明らかとなった。こ
のため、アルキメデス曲線を採用した圧縮機では、かか
る自転モーメントにより、両渦巻体の変形可能性が助長
されるため、安定性及び信頼性に悪影響を及ぼすおそれ
がある。
では、固定渦巻体と可動渦巻体との全ての接触力のベク
トルが同一直線上に整列せず、各接触点に作用する圧縮
時及び公転時の反力である接触力は、特に圧力の高くな
る中心部において、両渦巻体を自転させる力となり自転
モーメントが発生してしまうことが明らかとなった。こ
のため、アルキメデス曲線を採用した圧縮機では、かか
る自転モーメントにより、両渦巻体の変形可能性が助長
されるため、安定性及び信頼性に悪影響を及ぼすおそれ
がある。
【０００９】本発明は、圧縮機の小型化及び耐久性を損
なうことなく、トルク変動と両渦巻体の変形可能性とを
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、トルク変動と両渦巻体の変形可能性とを
可及的に小さくすることを解決すべき課題とする。
【００１０】
【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）本発明の圧縮機は、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、基礎円の半径をａ、
該基礎円上の点からの接線方向の距離をｒ、伸開角をθ
とする極座標（ｒ，θ）で、 ｒ＝ａ・θ により得られる第１位置を ０＜α＜π／２ の範囲の角度αだけ伸開方向に移行させた第２位置の軌
跡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）本発明の圧縮機は、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、基礎円の半径をａ、
該基礎円上の点からの接線方向の距離をｒ、伸開角をθ
とする極座標（ｒ，θ）で、 ｒ＝ａ・θ により得られる第１位置を ０＜α＜π／２ の範囲の角度αだけ伸開方向に移行させた第２位置の軌
跡で形成されているという新規な手段を採用している。
【００１１】（２）本発明の圧縮機では、角度αは、 π／５＜α＜２π／５ の範囲であることが好ましい。
【００１２】
【作用】本発明の圧縮機における固定及び可動スクロー
ルの内外壁を形成する第２位置は、基礎円の中心を原点
（０，０）、伸開角θ＝０の方向をｘ軸、伸開角θ＝π
／２の方向をｙ軸とする直交座標（ｘ，ｙ）では、 ｘ＝ａ・θ・ｃｏｓ（θ−π／２＋α）＋ａ・ｃｏｓθ ｙ＝ａ・θ・ｓｉｎ（θ−π／２＋α）＋ａ・ｓｉｎθ でも表される。したがって、この圧縮機では、内外壁が
インボリュート曲線とアルキメデス曲線との中間的な曲
線により形成されている。
ルの内外壁を形成する第２位置は、基礎円の中心を原点
（０，０）、伸開角θ＝０の方向をｘ軸、伸開角θ＝π
／２の方向をｙ軸とする直交座標（ｘ，ｙ）では、 ｘ＝ａ・θ・ｃｏｓ（θ−π／２＋α）＋ａ・ｃｏｓθ ｙ＝ａ・θ・ｓｉｎ（θ−π／２＋α）＋ａ・ｓｉｎθ でも表される。したがって、この圧縮機では、内外壁が
インボリュート曲線とアルキメデス曲線との中間的な曲
線により形成されている。
【００１３】このため、この圧縮機では、アルキメデス
曲線に近似する曲線で内外壁を形成していることから、
インボリュート曲線でのみ内外壁を形成した場合と比較
して、内外壁が中心部である原点に近づくにつれて原点
との距離を減少させる割合が小さく、中心部分でも十分
な巻き角を確保することができる。よって、この圧縮機
では、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
まま、トルク変動を小さくすることができる。
曲線に近似する曲線で内外壁を形成していることから、
インボリュート曲線でのみ内外壁を形成した場合と比較
して、内外壁が中心部である原点に近づくにつれて原点
との距離を減少させる割合が小さく、中心部分でも十分
な巻き角を確保することができる。よって、この圧縮機
では、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
まま、トルク変動を小さくすることができる。
【００１４】また、この圧縮機では、インボリュート曲
線に近似する曲線で内外壁を形成していることから、ア
ルキメデス曲線でのみ内外壁を形成した場合と比較し
て、両渦巻体の全ての接触点がほぼ整列し、圧力の高く
なる中心部においても、接触力はほぼ同一直線上となる
ため、自転モーメントが発生しにくい。よって、この圧
縮機では、両渦巻体の変形可能性が助長されにくく、安
定性及び信頼性が得られる。
線に近似する曲線で内外壁を形成していることから、ア
ルキメデス曲線でのみ内外壁を形成した場合と比較し
て、両渦巻体の全ての接触点がほぼ整列し、圧力の高く
なる中心部においても、接触力はほぼ同一直線上となる
ため、自転モーメントが発生しにくい。よって、この圧
縮機では、両渦巻体の変形可能性が助長されにくく、安
定性及び信頼性が得られる。
【００１５】角度αがπ／５＜α＜π／２の範囲であれ
ば、インボリュート曲線とアルキメデス曲線との中間的
な曲線のうち、好適な曲線により内外壁を形成すること
ができる。
ば、インボリュート曲線とアルキメデス曲線との中間的
な曲線のうち、好適な曲線により内外壁を形成すること
ができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面を参
照しつつ説明する。この圧縮機は、前記図６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。
照しつつ説明する。この圧縮機は、前記図６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。
【００１７】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、図１に示すよう
に、基礎円Ｃｓの半径をａ、基礎円Ｃｓ上の点Ｑからの
接線方向の距離を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Ｌ0 は、 ｒ＝ａ・θ であらわされる。このインボリュート曲線Ｌ0 上の第１
位置Ｉを角度α＝π／４だけ伸開方向に移行させ、第２
位置Ｐを求める。
２２ｂとについて説明する。すなわち、図１に示すよう
に、基礎円Ｃｓの半径をａ、基礎円Ｃｓ上の点Ｑからの
接線方向の距離を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Ｌ0 は、 ｒ＝ａ・θ であらわされる。このインボリュート曲線Ｌ0 上の第１
位置Ｉを角度α＝π／４だけ伸開方向に移行させ、第２
位置Ｐを求める。
【００１８】この第２位置Ｐは、基礎円Ｃｓの中心を原
点Ｏ（０，０）、伸開角θ＝０の方向をｘ軸、伸開角θ
＝π／２の方向をｙ軸とする直交座標（ｘ，ｙ）では、 ｘ＝ａ・θ・ｃｏｓ（θ−π／２＋α）＋ａ・ｃｏｓθ ｙ＝ａ・θ・ｓｉｎ（θ−π／２＋α）＋ａ・ｓｉｎθ でも表される。この第２位置Ｐの軌跡Ｌ1 が外壁２２ａ
を形成する。
点Ｏ（０，０）、伸開角θ＝０の方向をｘ軸、伸開角θ
＝π／２の方向をｙ軸とする直交座標（ｘ，ｙ）では、 ｘ＝ａ・θ・ｃｏｓ（θ−π／２＋α）＋ａ・ｃｏｓθ ｙ＝ａ・θ・ｓｉｎ（θ−π／２＋α）＋ａ・ｓｉｎθ でも表される。この第２位置Ｐの軌跡Ｌ1 が外壁２２ａ
を形成する。
【００１９】そして、図２に示すように（図２にはイン
ボリュート曲線を図示していない。）、軌跡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。次いで、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Ｌ3 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Ｐ0と点Ｄ
0 とを滑らかな曲線で接続する。
ボリュート曲線を図示していない。）、軌跡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。次いで、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Ｌ3 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Ｐ0と点Ｄ
0 とを滑らかな曲線で接続する。
【００２０】可動渦巻体３２の内外壁も同様にして形成
する。こうして、図３（Ａ）に示すように、内外壁２２
ａ、２２ｂ等がインボリュート曲線Ｌ0 とアルキメデス
曲線（図示せず）との中間的な曲線により形成された固
定及び可動渦巻体２２、３２が得られる。かかる固定及
び可動渦巻体２２、３２により圧縮機を得る。 （評価）同一基礎円半径ａ、公転半径Ｒ、巻き角、開始
角の下、角度αを０以上、π／２以下の範囲で変動さ
せ、固定及び可動渦巻体２２、３２を得る。かかる固定
及び可動渦巻体２２、３２により比較例の圧縮機を得
る。
する。こうして、図３（Ａ）に示すように、内外壁２２
ａ、２２ｂ等がインボリュート曲線Ｌ0 とアルキメデス
曲線（図示せず）との中間的な曲線により形成された固
定及び可動渦巻体２２、３２が得られる。かかる固定及
び可動渦巻体２２、３２により圧縮機を得る。 （評価）同一基礎円半径ａ、公転半径Ｒ、巻き角、開始
角の下、角度αを０以上、π／２以下の範囲で変動さ
せ、固定及び可動渦巻体２２、３２を得る。かかる固定
及び可動渦巻体２２、３２により比較例の圧縮機を得
る。
【００２１】ここで、角度α＝０では固定及び可動渦巻
体２２、３２の内外壁２２ａ、２２ｂ等がインボリュー
ト曲線となり、角度α＝π／２では固定及び可動渦巻体
２２、３２の内外壁２２ａ、２２ｂ等がアルキメデス曲
線となる。角度αと巻き角増加割合（×１００％）との
関係を図４に示す。図４より、角度α＝０として、内外
壁２２ａ、２２ｂ等がインボリュート曲線となる圧縮機
では、アルキメデス曲線を採用した圧縮機と比較して、
内外壁２２ａ、２２ｂ等が中心部分で十分な巻き角を確
保することができないことがわかる。これに対し、角度
α＝π／２として、内外壁２２ａ、２２ｂ等がアルキメ
デス曲線となる圧縮機では、インボリュート曲線を採用
した圧縮機と比較して、両渦巻体２２、３２が中心部分
で十分な巻き角を確保できることがわかる。
体２２、３２の内外壁２２ａ、２２ｂ等がインボリュー
ト曲線となり、角度α＝π／２では固定及び可動渦巻体
２２、３２の内外壁２２ａ、２２ｂ等がアルキメデス曲
線となる。角度αと巻き角増加割合（×１００％）との
関係を図４に示す。図４より、角度α＝０として、内外
壁２２ａ、２２ｂ等がインボリュート曲線となる圧縮機
では、アルキメデス曲線を採用した圧縮機と比較して、
内外壁２２ａ、２２ｂ等が中心部分で十分な巻き角を確
保することができないことがわかる。これに対し、角度
α＝π／２として、内外壁２２ａ、２２ｂ等がアルキメ
デス曲線となる圧縮機では、インボリュート曲線を採用
した圧縮機と比較して、両渦巻体２２、３２が中心部分
で十分な巻き角を確保できることがわかる。
【００２２】また、角度αと自転モーメント（％）との
関係を図５に示す。図５より、角度α＝π／２として、
内外壁２２ａ、２２ｂ等がアルキメデス曲線となる圧縮
機では自転モーメントが発生するのに対し、角度α＝０
として、内外壁２２ａ、２２ｂ等がインボリュート曲線
となる圧縮機では自転モーメントが発生しないことがわ
かる。
関係を図５に示す。図５より、角度α＝π／２として、
内外壁２２ａ、２２ｂ等がアルキメデス曲線となる圧縮
機では自転モーメントが発生するのに対し、角度α＝０
として、内外壁２２ａ、２２ｂ等がインボリュート曲線
となる圧縮機では自転モーメントが発生しないことがわ
かる。
【００２３】なお、角度α＝π／４とした実施例の圧縮
機では、図３（Ａ）に示すように、両渦巻体２２、３２
の全ての接触力のベクトルＳ1 〜Ｓ6 が同一直線上に完
全には整列せず、両渦巻体２２、３２を自転させるモー
メント力となる。このため、図３（Ｂ）に示すように、
特に圧力の高くなる中心部の接触点における接触力
Ｓ 3 、Ｓ4 ほど僅かにこの傾向が大きい。したがって、
実施例の圧縮機では、僅かには自転モーメントが発生し
てしまうことがわかる。
機では、図３（Ａ）に示すように、両渦巻体２２、３２
の全ての接触力のベクトルＳ1 〜Ｓ6 が同一直線上に完
全には整列せず、両渦巻体２２、３２を自転させるモー
メント力となる。このため、図３（Ｂ）に示すように、
特に圧力の高くなる中心部の接触点における接触力
Ｓ 3 、Ｓ4 ほど僅かにこの傾向が大きい。したがって、
実施例の圧縮機では、僅かには自転モーメントが発生し
てしまうことがわかる。
【００２４】したがって、０＜α＜π／２の範囲で角度
αを設定すれば、両渦巻体２２、３２がインボリュート
曲線とアルキメデス曲線との中間的な曲線により形成さ
れるため、中心部分でも十分な巻き角を確保することが
できるとともに、自転モーメントが発生しにくいことが
わかる。よって、この範囲の圧縮機では、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２２
ａ、２２ｂ等の肉厚を全体として薄くする必要もないま
ま、トルク変動を小さくすることができるとともに、両
渦巻体２２、３２の変形可能性が助長されにくく、安定
性及び信頼性が得られる。このため、この範囲の圧縮機
では、小型化及び耐久性を損なうことなく、トルク変動
と両渦巻体２２、３２の変形可能性とを可及的に小さく
することができる。
αを設定すれば、両渦巻体２２、３２がインボリュート
曲線とアルキメデス曲線との中間的な曲線により形成さ
れるため、中心部分でも十分な巻き角を確保することが
できるとともに、自転モーメントが発生しにくいことが
わかる。よって、この範囲の圧縮機では、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２２
ａ、２２ｂ等の肉厚を全体として薄くする必要もないま
ま、トルク変動を小さくすることができるとともに、両
渦巻体２２、３２の変形可能性が助長されにくく、安定
性及び信頼性が得られる。このため、この範囲の圧縮機
では、小型化及び耐久性を損なうことなく、トルク変動
と両渦巻体２２、３２の変形可能性とを可及的に小さく
することができる。
【００２５】また、角度αがπ／５＜α＜２π／５の範
囲であれば、インボリュート曲線とアルキメデス曲線と
の中間的な曲線のうち、好適な曲線により内外壁２２
ａ、２２ｂ等を形成できることがわかる。このため、こ
の範囲の圧縮機では、より本発明の効果を発揮できるこ
とがわかる。
囲であれば、インボリュート曲線とアルキメデス曲線と
の中間的な曲線のうち、好適な曲線により内外壁２２
ａ、２２ｂ等を形成できることがわかる。このため、こ
の範囲の圧縮機では、より本発明の効果を発揮できるこ
とがわかる。
【００２６】
【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、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
と両渦巻体の変形可能性と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ととも
に、安定性及び信頼性を確保することができる。
は、特許請求の範囲記載の構成を採用しているため、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
と両渦巻体の変形可能性と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ととも
に、安定性及び信頼性を確保することができる。
【図１】実施例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。
示す曲線図である。
【図２】実施例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。
示す曲線図である。
【図３】実施例の圧縮機における両渦巻体を示す曲線図
である。
である。
【図４】角度と巻き角増加割合との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図５】角度と自転モーメントとの関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図６】一般的な圧縮機の縦断面図である。
【図７】インボリュート曲線で内外壁を形成する場合の
曲線図である。
曲線図である。
【図８】アルキメデス曲線で内外壁を形成する場合の曲
線図である。
線図である。
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 Ｃｓ
…基礎円 θ…伸開角 Ｉ…第１位置 α…
角度 Ｐ…第２位置
ａ…外壁 ２２ｂ…内壁 ５…圧縮室 Ｃｓ
…基礎円 θ…伸開角 Ｉ…第１位置 α…
角度 Ｐ…第２位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 和宏 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 (2)
- 【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、基礎円の半径
をａ、該基礎円上の点からの接線方向の距離をｒ、伸開
角をθとする極座標（ｒ，θ）で、 ｒ＝ａ・θ により得られる第１位置を ０＜α＜π／２ の範囲の角度αだけ伸開方向に移行させた第２位置の軌
跡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】角度αは、 π／５＜α＜２π／５ の範囲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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21179393A JPH0763178A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | スクロール型圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21179393A JPH0763178A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | スクロール型圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763178A true JPH0763178A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16611705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21179393A Pending JPH0763178A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | スクロール型圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763178A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1312406C (zh) * | 2004-05-12 | 2007-04-25 | 重庆大学 | 涡旋压缩机 |
| CN116292279A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-06-23 | 浙江科技学院 | 一种直驱式涡旋机侧向接触力控制方法 |
| CN118008809A (zh) * | 2024-03-25 | 2024-05-10 | 兰州理工大学 | 一种涡旋式压缩机涡旋齿头型线修正方法 |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP21179393A patent/JPH0763178A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1312406C (zh) * | 2004-05-12 | 2007-04-25 | 重庆大学 | 涡旋压缩机 |
| CN116292279A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-06-23 | 浙江科技学院 | 一种直驱式涡旋机侧向接触力控制方法 |
| CN118008809A (zh) * | 2024-03-25 | 2024-05-10 | 兰州理工大学 | 一种涡旋式压缩机涡旋齿头型线修正方法 |
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