DE102020108202A1

DE102020108202A1 - Schneckenverdichter

Info

Publication number: DE102020108202A1
Application number: DE102020108202.9A
Authority: DE
Inventors: Takumi Maeda; Takayuki Ota; Takuro Yamashita; Yuya HATTORI; Tatsunori TOMOTA; Yasuhiro Kondoh; Ryou MASUDA; Etsuko HORI; Yu Nozawa
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: JP2020165326A; CN111749885B; CN111749885A; DE102020108202B4; KR102239707B1; US11221008B2; US20200309128A1; KR20200115207A; JP6956131B2

Abstract

Ein Schneckenverdichter ist vorgesehen. Ein Orbitalwinkel der Orbitalschnecke, wenn die Verdichtungskammer ausgebildet ist und eine Verdichtung eines Fluids anfängt, wird als ein Orbitalanfangswinkel bezeichnet. Ein Orbitalwinkel der Orbitalschnecke, wenn die Verdichtung des Fluids abgeschlossen ist, wird als ein Orbitalbeendigungswinkel bezeichnet. Ein Orbitalwinkel der Orbitalschnecke, wenn ein Ende der Orbitalspiralwand einen Kontakt mit dem gebogenen Abschnitt der fixierten Spiralwand beginnt, bevor eine Verdichtung abgeschlossen ist, wird als ein Distalendkontaktanfangswinkel bezeichnet. Die Ausbildungspunktdistanz erreicht einen minimalen Wert bei wenigstens einem von einem ersten Orbitalwinkel oder einem zweiten Orbitalwinkel.

Description

HINTERGRUND
Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneckenverdichter.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein Schneckenverdichter hat eine fixierte Schnecke, die im Inneren eines Gehäuses fixiert ist, und eine Orbitalschnecke, die eine Orbitalbewegung um die fixierte Schnecke herum durchführt. Die fixierte Schnecke hat eine fixierte Basis und eine fixierte Spiralwand, die sich von der fixierten Basis erstreckt. Die Orbitalschnecke hat eine Orbitalbasis und eine Orbitalspiralwand, die sich von der Orbitalbasis erstreckt. Die fixierte Spiralwand und die Orbitalspiralwand greifen miteinander ein, um eine Verdichtungskammer zu definieren. Die Orbitalbewegung der Orbitalschnecke verringert das Volumen der Verdichtungskammer und verdichtet ein Fluid (wie ein Kältemittel).
Die fixierte Spiralwand und die Orbitalspiralwand von solch einem Schneckenverdichter können sich jeweils entlang einer Evolventenkurve erstrecken. Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 07-35058 offenbart ein Beispiel des Schneckenverdichters. Die fixierte Spiralwand und die Orbitalspiralwand haben jeweils einen ersten Abschnitt, der sich entlang einer korrigierten Kurve erstreckt, und einen zweiten Abschnitt, der fortlaufend mit dem ersten Abschnitt ist und sich entlang einer Evolventenkurve erstreckt. Die korrigierte Kurve ist eine Evolventenkurve, die mit einem Korrekturkoeffizienten korrigiert ist. Der zweite Abschnitt ist außen von dem ersten Abschnitt gelegen und erstreckt sich über eine einzelne Windung der Spiralwand. Der erste Abschnitt hat eine variierende Wanddicke und der zweite Abschnitt hat eine konstante Wanddicke.
Die fixierte Spiralwand und die Orbitalspiralwand haben jeweils ein erstes Ende, das in Richtung zu dem Zentrum gelegen ist. Der Korrekturkoeffizient ist so festgelegt, dass, in der Umgebung des ersten Endes, der Abstand von einem Grundkreis der Evolventenkurve zu der korrigierten Kurve kürzer ist als der Abstand von dem Zentrum des Grundkreises der Evolventenkurve zu der Evolventenkurve. Dies erhöht die Wanddicke an einer Stelle, wo der Druck der Verdichtungskammer unmittelbar vor Abgabe des Fluids hoch ist, und verbessert dadurch die Haltbarkeit.
Die Verdichtungskraft des Schneckenverdichters ändert sich in starkem Umfang, wenn Kältemittel, das in der Hochdruckverdichtungskammer verdichtet worden ist, aus der Verdichtungskammer abgegeben wird, und erzeugt dadurch eine Vibration. Der Schneckenverdichter, der in der vorstehenden Veröffentlichung offenbart ist, legt die Wanddicke der Spiralwände fest, um dem hohen Druck unmittelbar vor Abschluss einer Verdichtung zu widerstehen. Jedoch werden keine Maßnahmen gegen die Vibration getroffen, die nach einer Verdichtung erzeugt wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Schneckenverdichter vorzusehen, der eine Vibration verringert, die von einer Änderung einer Verdichtungskraft resultiert.
Diese Zusammenfassung ist vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten in einer vereinfachten Form vorzustellen, die nachstehend in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben sind. Es ist nicht beabsichtigt, dass diese Zusammenfassung Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifiziert, und es ist auch nicht beabsichtigt, dass sie als eine Hilfe zum Bestimmen des Umfangs des beanspruchten Gegenstands verwendet wird.
In einem allgemeinen Aspekt ist ein Schneckenverdichter vorgesehen. Der Schneckenverdichter hat eine fixierte Schnecke, die eine fixierte Basis und eine fixierte Spiralwand hat, die sich von der fixierten Basis erstreckt, und eine Orbitalschnecke, die eine Orbitalbasis, die der fixierten Basis gegenüberliegt, und eine Orbitalspiralwand hat, die sich von der Orbitalbasis zu der fixierten Basis erstreckt und mit der fixierten Spiralwand im Eingriff ist. Die fixierte Schnecke und die Orbitalschnecke sind gestaltet, um zusammenzuwirken, um eine Verdichtungskammer auszubilden. Der Schneckenverdichter ist gestaltet, um ein Fluid in der Verdichtungskammer zu verdichten, wenn die Orbitalschnecke eine Orbitalbewegung durchführt. Die fixierte Spiralwand erstreckt sich entlang einer Evolventenkurve. Die Evolventenkurve der fixierten Spiralwand hat einen Grundkreis mit einem Zentrum, das als ein fixiertes Grundkreiszentrum bezeichnet wird. Die Orbitalspiralwand erstreckt sich entlang einer Evolventenkurve. Die Evolventenkurve der Orbitalspiralwand hat einen Grundkreis mit einem Zentrum, das als ein Orbitalgrundkreiszentrum bezeichnet wird. Das fixierte Grundkreiszentrum und das Orbitalgrundkreiszentrum liegen entlang einer geraden Linie, die als eine Radialrichtungslinie bezeichnet wird. Die fixierte Spiralwand und die Orbitalspiralwand kommen in Kontakt miteinander oder sind nahe zueinander an einer Stelle, die als ein Ausbildungspunkt bezeichnet wird. Die fixierte Spiralwand und die Orbitalspiralwand sind gestaltet, um die Verdichtungskammer auszubilden, wenn sie miteinander in Kontakt sind oder nahe zueinander bei dem Ausbildungspunkt gelegen sind. Die Radialrichtungslinie und der Ausbildungspunkt sind um einen Abstand voneinander beabstandet, der als eine Ausbildungspunktdistanz bezeichnet wird. Die fixierte Spiralwand hat eine Innenumfangsfläche, die einen gebogenen Abschnitt hat, der mit einem distalen Ende der fixierten Spiralwand fortlaufend ist. Ein Orbitalwinkel der Orbitalschnecke, wenn die Verdichtungskammer ausgebildet ist und eine Verdichtung des Fluids anfängt, wird als ein Orbitalanfangswinkel bezeichnet. Ein Orbitalwinkel der Orbitalschnecke, wenn die Verdichtung des Fluids abgeschlossen ist, wird als ein Orbitalbeendigungswinkel bezeichnet. Ein Orbitalwinkel der Orbitalschnecke, wenn ein Ende der Orbitalspiralwand einen Kontakt mit dem gebogenen Abschnitt der fixierten Spiralwand beginnt, bevor eine Verdichtung abgeschlossen ist, wird als ein Distalendkontaktanfangswinkel bezeichnet. Ein Orbitalwinkel, der durch Subtrahieren von 360° von dem Orbitalbeendigungswinkel erhalten wird, wird als ein Finalorbitalanfangswinkel bezeichnet. Ein Orbitalwinkel in einem Bereich von dem Orbitalanfangswinkel zu dem Orbitalbeendigungswinkel und in einem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel wird als ein erster Orbitalwinkel bezeichnet. Ein Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Orbitalanfangswinkel zu dem Orbitalbeendigungswinkel und der durch Subtrahieren eines ganzzahligen Vielfachen von 360° von dem ersten Orbitalwinkel erhalten wird, wird als ein zweiter Orbitalwinkel bezeichnet. Die Ausbildungspunktdistanz erreicht einen minimalen Wert bei wenigstens einem von dem ersten Orbitalwinkel oder dem zweiten Orbitalwinkel.
Andere Merkmale und Aspekte werden offensichtlich von der folgenden detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schneckenverdichter gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
2 ist ein Diagramm, das eine fixierte Spiralwand und eine Orbitalspiralwand in dem Schneckenverdichter von 1 zeigt.
3 ist eine vergrößerte Ansicht, die ein erstes Ende und einen gebogenen Abschnitt von jeder von der fixierten Spiralwand und der Orbitalspiralwand zeigt.
4 ist ein Diagramm, das die fixierte Spiralwand und die Orbitalspiralwand zu einem Zeitpunkt zeigt, wenn eine Verdichtung abgeschlossen ist.
5 ist ein Diagramm, das zeigt, wenn eine Ausbildungspunktdistanz einen minimalen Wert erreicht.
6 ist ein Diagramm, das einen Distalendkontaktanfangswinkel und eine zentrale Verdichtungskammer zeigt.
7 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Orbitalwinkel und der Ausbildungspunktdistanz zeigt.
8 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Orbitalwinkel und der Verdichtungskraft zeigt, und
9 ist ein Diagramm, das eine fixierte Spiralwand und eine Orbitalspiralwand in einem Vergleichsbeispiel zeigt.

In den Zeichnungen und der detaillierten Beschreibung beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Elemente. Die Zeichnungen müssen nicht maßstabsgetreu sein, und die relative Größe, Proportionen und eine Darstellung von Elementen in den Zeichnungen kann für eine Klarheit, eine Darstellung und eine Bequemlichkeit vergrößert sein.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Beschreibung sieht ein umfassendes Verständnis der Verfahren, Geräte und/oder Systeme vor, die beschrieben sind. Modifikationen und Äquivalente der Verfahren, Geräte und/oder Systeme, die beschrieben sind, sind für den Fachmann offensichtlich. Abfolgen von Betrieben sind beispielhaft und können geändert werden, wie es für den Fachmann offensichtlich ist, mit der Ausnahme von Betrieben, die notwendigerweise in einer gewissen Reihenfolge geschehen. Beschreibungen von Funktionen und Konstruktionen, die dem Fachmann wohlbekannt sind, können weggelassen sein.
Beispielhafte Ausführungsbeispiele können unterschiedliche Formen haben und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Jedoch sind die Beispiele, die beschrieben sind, vollständig und komplett und vermitteln dem Fachmann den vollen Umfang der Offenbarung.
Ein Schneckenverdichter gemäß einem Ausführungsbeispiel wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 gezeigt ist, hat ein Schneckenverdichter 10 ein Gehäuse 11, das einen Ansaugeinlass 11a, durch den hindurch ein Fluid angesaugt wird, und einen Abgabeauslass 11b hat, durch den hindurch ein Fluid abgegeben wird. Das Gehäuse 11 ist in seiner Gesamtheit im Wesentlichen zylindrisch. Das Gehäuse 11 hat zwei zylindrische Teile 12 und 13, und zwar ein erstes Teil 12 und ein zweites Teil 13, die gefügt sind, wobei ihre offenen Enden aneinander anliegen. Der Ansaugeinlass 11a ist in einer Umfangswand 12a des ersten Teils 12 angeordnet. Im Speziellen erstreckt sich der Ansaugeinlass 11a durch die Umfangswand 12a hindurch nahe einer Endwand 12b des ersten Teils 12. Der Abgabeauslass 11b erstreckt sich durch eine Endwand 13a des zweiten Teils 13.
Der Schneckenverdichter 10 hat eine Drehwelle 14, eine Verdichtungseinheit 15 und einen elektrischen Motor 16. Die Verdichtungseinheit 15 verdichtet das Fluid, das von dem Ansaugeinlass 11a angesaugt wird, und gibt das verdichtete Fluid aus dem Abgabeauslass 11b ab. Der elektrische Motor 16 treibt die Verdichtungseinheit 15 an. Die Drehwelle 14, die Verdichtungseinheit 15 und der elektrische Motor 16 sind in dem Gehäuse 11 aufgenommen. Der elektrische Motor 16 ist nahe des Ansaugeinlasses 11a im Inneren des Gehäuses 11 angeordnet, und die Verdichtungseinheit 15 ist nahe des Abgabeauslasses 11b im Inneren des Gehäuses 11 angeordnet.
Die Drehwelle 14 ist drehbar in dem Gehäuse 11 aufgenommen. Im Speziellen hat das Gehäuse 11 eine Wellenabstützung 21, die die Drehwelle 14 stützt. Die Wellenabstützung 21 ist beispielsweise an dem Gehäuse 11 zwischen der Verdichtungseinheit 15 und dem elektrischen Motor 16 fixiert. Die Wellenabstützung 21 hat ein Einsetzloch 23, durch das hindurch die Drehwelle 14 eingesetzt ist. Ein erstes Lager 22 ist in dem Einsetzloch 23 angeordnet. Des Weiteren liegt die Wellenabstützung 21 der Endwand 12b des ersten Teils 12 gegenüber. Eine zylindrische Nabe 24 steht von der Endwand 12b vor. Ein zweites Lager 25 ist im Inneren der Nabe 24 angeordnet. Die Drehwelle 14 ist durch die Lager 22 und 25 in drehbarer Weise gestützt.
Die Verdichtungseinheit 15 hat eine fixierte Schnecke 31, die an dem Gehäuse 11 fixiert ist, und eine Orbitalschnecke 32, die gestaltet ist, um sich um die fixierte Schnecke 31 herum zu bewegen, um eine Orbitalbewegung zu erzeugen.
Die fixierte Schnecke 31 hat eine scheibenförmige fixierte Basis 31, die koaxial mit der Drehwelle 14 angeordnet ist, und eine fixierte Spiralwand 31b, die sich von der fixierten Basis 31a erstreckt. Die Orbitalschnecke 32 hat auch eine scheibenförmige Orbitalbasis 32a, die der fixierten Basis 31a gegenüberliegt, und eine Orbitalspiralwand 32b, die sich von der Orbitalbasis 32a zu der fixierten Basis 31a erstreckt. Im Speziellen liegt die Orbitalbasis 32a der fixierten Basis 31a in einer Richtung gegenüber, in der sich eine Achse L der Drehwelle 14 erstreckt.
Die fixierte Schnecke 31 und die Orbitalschnecke 32 greifen miteinander ein. Im Speziellen sind die fixierte Spiralwand 31b und die Orbitalspiralwand 32b so miteinander in Eingriff, dass eine distale Endfläche der fixierten Spiralwand 31b mit der Orbitalbasis 32a in Kontakt ist und eine distale Endfläche der Orbitalspiralwand 32b mit der fixierten Basis 31a in Kontakt ist. Die fixierte Schnecke 31 und die Orbitalschnecke 32 definieren eine Vielzahl von Verdichtungskammern 33, die ein Fluid verdichten.
2 zeigt die fixierte Schnecke 31 und die Orbitalschnecke 32, wenn Fluid zuerst in den Verdichtungskammern 33 durch die fixierte Schnecke 31 und die Orbitalschnecke 32 gefangen wird. Zu dieser Zeit wird eine erste Verdichtungskammer 33a durch die Innenumfangsfläche der fixierten Spiralwand 31b und die Außenumfangsfläche der Orbitalspiralwand 32b ausgebildet, und eine zweite Verdichtungskammer 33b wird durch die Außenumfangsfläche der fixierten Spiralwand 31b und die Innenumfangsfläche der Orbitalspiralwand 32b ausgebildet. Mit anderen Worten gesagt haben die Verdichtungskammern 33 die erste Verdichtungskammer 33a und die zweite Verdichtungskammer 33b. Die Verdichtungskammern 33 haben des Weiteren Verdichtungskammern 33, die inwärts von der ersten Verdichtungskammer 33a und der zweiten Verdichtungskammer 33b gelegen sind. Des Weiteren, wie in 5 gezeigt ist, verbindet die Orbitalbewegung der Orbitalschnecke 32 die erste Verdichtungskammer 33a und die zweite Verdichtungskammer 33b und bildet eine zentrale Verdichtungskammer 33c bei dem Zentrum der fixierten Schnecke 31 aus. Dies bildet gleichzeitig eine Vielzahl von Verdichtungskammern 33 in dem Schneckenverdichter 10 aus.
Wie in 1 gezeigt ist, hat die Stützwelle 21 einen Ansaugdurchgang 34, durch den hindurch ein Fluid in die Verdichtungskammer 33 angesaugt wird. Die Orbitalschnecke 32 ist gestaltet, um eine Orbitalbewegung durchzuführen, wenn die Drehwelle 14 dreht. Im Speziellen steht ein Teil der Drehwelle 14 zu der Verdichtungseinheit 15 durch das Einsetzloch 23 der Wellenabstützung 21 hervor, und eine exzentrische Welle 35 steht von einer Endfläche der Drehwelle 14 zu der Verdichtungseinheit 15 vor. Die Achse der exzentrischen Welle 35 ist exzentrisch relativ zu einer Achse L der Drehwelle 14. Die exzentrische Welle 35 hat eine Buchse 36. Die Buchse 36 und die Orbitalschnecke 32 (d.h. die Orbitalbasis 32a) sind durch ein Lager 37 verbunden.
Während der Schneckenverdichter 10 eine Orbitalbewegung der Orbitalschnecke 32 gestattet, hat der Schneckenverdichter 10 eine Vielzahl von Drehbeschränkungsbauteilen 38, die eine Drehung der Orbitalschnecke 32 beschränken. Wenn die Drehwelle 14 in einer vorbestimmten Vorwärtsrichtung dreht, führt die Orbitalschnecke 32 eine Orbitalbewegung in der Vorwärtsrichtung durch. Die Orbitalschnecke 32 führt eine Orbitalbewegung in der Vorwärtsrichtung um die Achse der fixierten Schnecke 31 (d.h. die Achse L der Drehwelle 14) herum durch. Dies verringert das Volumen der Verdichtungskammer 33 und verdichtet das Fluid, das durch den Ansaugdurchgang 34 in die Verdichtungskammer 33 angesaugt worden ist. Das verdichtete Fluid wird aus einem Abgabeanschluss 41, der sich durch die fixierte Basis 31a hindurch erstreckt, heraus abgegeben und wird dann aus dem Abgabeauslass 11b abgegeben. Die fixierte Basis 31a hat ein Abgabeventil 42, das den Abgabeanschluss 41 bedeckt. Das Fluid, das in der Verdichtungskammer 33 verdichtet ist, zwingt das Abgabeventil 42 zum Öffnen und wird aus dem Abgabeanschluss 41 abgegeben.
Der elektrische Motor 16 dreht die Drehwelle 14 und führt eine Orbitalbewegung der Orbitalschnecke 32 durch. Der elektrische Motor 16 hat einen Rotor 51, der einstückig mit der Drehwelle 14 dreht, und einen Stator 52, der den Rotor 51 umgibt. Der Rotor 51 ist mit der Drehwelle 14 verbunden. Der Rotor 51 hat Permanentmagneten (nicht gezeigt). Der Stator 52 ist an der Innenumfangsfläche des Gehäuses 11 (d.h. dem ersten Teil 12) fixiert. Der Stator 52 hat einen Statorkern 53, der dem zylindrischen Rotor 51 in der Radialrichtung gegenüberliegt, und Spulen 54, die um den Statorkern 53 herumgewickelt sind.
Der Schneckenverdichter 10 hat einen Inverter 55, der eine Antriebsschaltung ist, die den elektrischen Motor 16 antreibt. Der Inverter 55 ist in dem Gehäuse 11 aufgenommen, im Speziellen in einem zylindrischen Abdeckbauteil 56, das an der Endwand 12b des ersten Teils 12 angebracht ist. Der Inverter 55 ist mit den Spulen 54 elektrisch verbunden.
2 bis 6 zeigen nur die fixierte Spiralwand 31b der fixierten Schnecke 31 und die Orbitalspiralwand 32b der Orbitalschnecke 32. Die fixierte Spiralwand 31b und die Orbitalspiralwand 32b haben jeweils ein erstes Ende E, das bei der zentralen Seite einer Spirale gelegen ist, und ein zweites Ende S, das an der äußeren Seite der Spirale gelegen ist. Die fixierte Spiralwand 31b und die Orbitalspiralwand 32b erstrecken sich jeweils spiralförmig von dem ersten Ende E zu dem zweiten Ende S.
Die ersten Enden E der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b umfassen jeweils einen Bogen C, wie durch einfach gestrichelte Linien in 3 gezeigt ist. Des Weiteren umfassen die Außenumfangsflächen der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b jeweils eine Evolventenkurve, die sich von dem zweiten Ende S zu einer Seite des Bogens C in dem ersten Ende E erstreckt, wie durch die durchgehenden Linien in 3 gezeigt ist. Die Innenumfangsflächen der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b umfassen jeweils eine Evolventenkurve und einen Bogen. Die Evolventenkurve erstreckt sich von dem zweiten Ende S zu unmittelbar vor dem ersten Ende E. Der Bogen erstreckt sich von einem Beendigungspunkt F der Evolventenkurve zu der anderen Seite des Bogens C in dem ersten Ende E, wie durch die doppelt gestrichelten Linien in 3 gezeigt ist. Der Bogen, der zwischen dem Beendigungspunkt F der Evolventenkurve und dem Bogen C in dem ersten Ende E ausgebildet ist, wird als der gebogene Abschnitt R bezeichnet. Der gebogene Abschnitt R ist fortlaufend mit dem distalen Ende (den ersten Enden E) der fixierten Spiralwand 31b oder der Orbitalspiralwand 32b. Die Evolventenkurve wechselt zu dem gebogenen Abschnitt R an dem Beendigungspunkt F in der Innenumfangsfläche von jeder von der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b.
Eine Evolventenkurve ist eine ebene Kurve eines Pfads, der durch ein Ende einer Normalen, die an einem Grundkreis festgelegt ist und in konstantem Kontakt mit dem Grundkreis bewegt wird, eingenommen wird. Eine Evolventenkurve kann auch als eine Evolvente bezeichnet werden. In der Innenumfangsfläche von jeder von der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b entspricht der Beendigungspunkt F, der unmittelbar vor dem ersten Ende E gelegen ist, dem Windungsanfangspunkt der Evolventenkurve, und das zweite Ende S entspricht dem Windungsbeendigungspunkt der Evolventenkurve. In der Außenumfangsfläche von jeder von der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b entspricht eine Seite des Bogens C in dem ersten Ende E dem Windungsanfangspunkt der Evolventenkurve, und das zweite Ende S entspricht dem Windungsbeendigungsende der Evolventenkurve.
Die Innenumfangsflächen der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b haben jeweils den gebogenen Abschnitt R, der unmittelbar vor dem ersten Ende E gelegen ist. Dies beschränkt ein Fluidentweichen von der zentralen Verdichtungskammer 33c, wenn das erste Ende E von einer von der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b die Innenumfangsfläche der anderen Spiralwand berührt, wie in 2 gezeigt ist.
Wie in 6 gezeigt ist, wird das Zentrum eines Grundkreises (nicht gezeigt) der Evolventenkurve der fixierten Spiralwand 31b als ein fixiertes Grundkreiszentrum P1 bezeichnet, und das Zentrum eines Grundkreises (nicht gezeigt) der Evolventenkurve der Orbitalspiralwand 32b wird als ein Orbitalgrundkreiszentrum P2 bezeichnet. Das fixierte Grundkreiszentrum P1 und das Orbitalgrundkreiszentrum P2 liegen entlang einer geraden Linie, die als eine Radialrichtungslinie M bezeichnet wird. Die Radialrichtungslinie M ist eine gerade Linie, die sich in der Radialrichtung der Grundkreise erstreckt.
Wie in 2 bis 6 gezeigt ist, sind Ausbildungspunkte T an Stellen ausgebildet, wo die fixierte Spiralwand 31b und die Orbitalspiralwand 32b einander berühren. Die Anzahl der Ausbildungspunkte T unterscheidet sich in Abhängigkeit der Anzahl von Windungen in der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b. Ein Ausbildungspunkt T wird ausgebildet, wenn die Außenumfangsfläche der Orbitalspiralwand 32b und die Innenumfangsfläche der fixierten Spiralwand 31b einander berühren. Ein weiterer Ausbildungspunkt T wird ausgebildet, wenn die Innenumfangsfläche der Orbitalspiralwand 32b und die Außenumfangsfläche der fixierten Spiralwand 31b einander berühren. Ein weiterer Ausbildungspunkt T wird ausgebildet, wenn sich das erste Ende E der fixierten Spiralwand 31b und die Innenumfangsfläche der Orbitalspiralwand 32b miteinander berühren. Ein Ausbildungspunkt T wird auch ausgebildet, wenn sich das erste Ende E der Orbitalspiralwand 32b und die Innenumfangsfläche der fixierten Spiralwand 31b miteinander berühren. Wenn die Orbitalschnecke 32 eine Orbitalbewegung durchführt, bewegen sich die Ausbildungspunkte T entlang der fixierten Spiralwand 31b zu den ersten Enden E, und die Bewegung der Ausbildungspunkte T ändert die Volumina der ersten Verdichtungskammer 33a und der zweiten Verdichtungskammer 33b.
2 zeigt die fixierte Spiralwand 31b und die Orbitalspiralwand 32b, die jeweils ungefähr zweieinhalb Windungen haben. Wie in 2 gezeigt ist, bewegt sich ein Ausbildungspunkt T, der nahe des zweiten Endes S der fixierten Spiralwand 31b gelegen ist, entlang der fixierten Spiralwand 31b für ungefähr zweieinhalb Windungen zu dem ersten Ende E der fixierten Spiralwand 31b. Ein weiterer Ausbildungspunkt T, der nahe des zweiten Endes S der Orbitalspiralwand 32b gelegen ist, bewegt sich entlang der Orbitalspiralwand 32b für ungefähr zweieinhalb Windungen zu dem ersten Ende E der Orbitalspiralwand 32b. Die Positionen der Ausbildungspunkte T, die sich entlang der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b bewegen, entsprechen dem Orbitalwinkel der Orbitalschnecke 32. Der maximale Wert des Orbitalwinkels ist gleich zu einem Orbitalbeendigungswinkel. Ein Orbitalwinkel, wenn ein Ausbildungspunkt T nahe jedem zweiten Ende S gelegen ist, das heißt wenn eine Verdichtung des Fluids, die in der Verdichtungskammer 33 gefangen ist, anfängt, wird als ein Orbitalanfangswinkel bezeichnet.
Wie in 4 gezeigt ist, wenn der Orbitalwinkel der Orbitalbeendigungswinkel ist, haben zwei Ausbildungspunkte T die ersten Enden E der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b erreicht. Im Speziellen sind die zwei Ausbildungspunkte T in Übereinstimmung miteinander. Wenn die Ausbildungspunkte T die ersten Enden E erreichen, ist das Volumen der zentralen Verdichtungskammer 33c null, und die Verdichtung eines Fluids in der zentralen Verdichtungskammer 33c ist abgeschlossen.
Mit Bezug auf 2 wird die Distanz zwischen einem Ausbildungspunkt T und der Radialrichtungslinie M als eine Ausbildungspunktdistanz K bezeichnet. Im Speziellen ist die Ausbildungspunktdistanz K die Länge einer Normale, die sich von dem Ausbildungspunkt T zu der Radialrichtungslinie M erstreckt. Wenn zwei Ausbildungspunkte T nahe den zweiten Enden S der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b angeordnet sind, sind die Ausbildungspunkte T von der Radialrichtungslinie M getrennt und die Ausbildungspunktdistanz K ist größer als null.
Des Weiteren sind, wie in 6 gezeigt ist, selbst wenn die zentrale Verdichtungskammer 33c ausgebildet ist, die Ausbildungspunkte T von der Radialrichtungslinie M getrennt und die Ausbildungspunktdistanz K ist größer als null. Des Weiteren ist, wie in 4 gezeigt ist, wenn ein Ausbildungspunkt T sich zu den ersten Enden E der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b bewegt, d.h. wenn der Orbitalwinkel den Orbitalbeendigungswinkel erreicht, der Ausbildungspunkt T auf der Radialrichtungslinie M gelegen und die Ausbildungspunktdistanz K ist null. Wenn der Orbitalwinkel nicht der Orbitalbeendigungswinkel ist, ist der Ausbildungspunkt T von der Radialrichtungslinie M getrennt, und die Ausbildungspunktdistanz K ist größer als null.
Der Graph von 7 zeigt die Beziehung des Orbitalwinkels und der Ausbildungspunktdistanz K. Die Ausbildungspunktdistanz K erhöht sich stark (ändert sich stark), bevor eine Fluidverdichtung in der zentralen Verdichtungskammer 33c abgeschlossen ist. Dies liegt daran, weil, wenn ein Ausbildungspunkt T, wo das erste Ende E der Orbitalspiralwand 32b die Innenumfangsfläche der fixierten Spiralwand 31b berührt, und ein Ausbildungspunkt T, wo die Innenumfangsfläche der fixierten Spiralwand 31b das erste Ende E der Orbitalspiralwand 32b berührt, sich jeweils von dem Abschnitt der Evolventenkurve zu dem gebogenen Abschnitt R bewegen, sich die Positionen ändern, wo die Ausbildungspunkte T gelegen sind.
In der nachstehenden Beschreibung wird der Orbitalwinkel bei der Position, wo ein Kontakt zwischen dem ersten Ende E und dem gebogenen Abschnitt R anfängt, als ein Distalendkontaktanfangswinkel bezeichnet. Der Distalendanfangswinkel ist der Orbitalwinkel, wo das erste Ende E der Orbitalspiralwand 32b den gebogenen Abschnitt R berührt, der durch die Innenumfangsfläche der fixierten Spiralwand 31b definiert ist, bevor eine Verdichtung in der zentralen Verdichtungskammer 33c abgeschlossen ist. Wie in 3 gezeigt ist, ist der Distalendkontaktanfangswinkel auch dort, wo die Position eines Ausbildungspunkts T von der Evolventenkurve zu dem gebogenen Abschnitt R bei dem Beendigungspunkt F an den Innenumfangsflächen der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b wechselt. Nachdem der Ausbildungspunkt T an dem Distalendkontaktanfangswinkel vorbeigegangen ist, bewegt sich der Ausbildungspunkt T entlang des gebogenen Abschnitts R. Als eine Folge erhöht sich die Ausbildungspunktdistanz K in starker Weise und verringert sich dann in starker Weise und wird null, wenn eine Verdichtung abgeschlossen ist.
Des Weiteren haben, wie in 2 und 4 bis 6 gezeigt ist, die fixierte Spiralwand 31b und die Orbitalspiralwand 32b jeweils einen variierenden Abschnitt H, der eine sich allmählich variierende Wanddicke hat. Der variierende Abschnitt H ist näher zu dem zweiten Ende S als der gebogene Abschnitt R. Mit anderen Worten gesagt ist der variierende Abschnitt H radial außen von dem gebogenen Abschnitt R gelegen. Der variierende Abschnitt H, der näher zu dem zweiten Ende S angeordnet ist als das erste Ende E und der gebogene Abschnitt R, hat eine Wanddicke, die sich von dem zweiten Ende S zu dem ersten Ende E allmählich verringert und sich dann zu ihrer ursprünglichen Dicke allmählich erhöht, wenn sich der variierende Abschnitt H weiter zu dem ersten Ende E und dem gebogenen Abschnitt R erstreckt. Das heißt, die Wanddicke des variierenden Abschnitts H verringert sich allmählich und erhöht sich dann allmählich mit Erstreckung des variierenden Abschnitts H spiralförmig nach innen in der Radialrichtung. Demzufolge, wenn ein Ausbildungspunkt T an dem variierenden Abschnitt H vorübergeht, bewegt sich der Ausbildungspunkt T entlang eines engeren Pfads zu dem ersten Ende E, so dass sich die Ausbildungspunktdistanz K im Vergleich zu dem Fall verringert, wenn die Ausbildungspunktdistanz K nicht an dem variierenden Abschnitt H vorbeigeht.
Die Änderung der Ausbildungspunktdistanz K in dem Bereich von dem Orbitalanfangswinkel zu dem Orbitalbeendigungswinkel wird nun beschrieben.
Wie in dem Graph von 7 gezeigt ist, ändert sich die Ausbildungspunktdistanz K nicht im starken Umfang von dem Orbitalanfangswinkel (0°), bei dem eine Fluidverdichtung anfängt, und erhöht sich allmählich. In einem Bereich des Orbitalwinkels, bei dem der Ausbildungspunkt T an dem variierenden Abschnitt H vorbeigeht, ändert sich die Ausbildungspunktdistanz K stark, wie durch die durchgehenden Linien oder die einfach gestrichelten Linien in dem Graph von 7 gezeigt ist. Beispielsweise verringert sich die Ausbildungspunktdistanz K in einer nicht allmählichen Weise, wie in 7 gezeigt ist, wenn der Ausbildungspunkt T an dem variierenden Abschnitt H vorüberzugehen beginnt, wie in 5 gezeigt ist. Dann erhöht sich die Ausbildungspunktdistanz K allmählich zu der Distanz, die bei dem Distalendkontaktanfangswinkel erhalten wird vor Vorbeigehen an dem variierenden Abschnitt H, wie in 7 gezeigt ist, wenn sich der Ausbildungspunkt T dem gebogenen Abschnitt R annähert, wie in 6 gezeigt ist. Dann erhöht sich die Ausbildungspunktdistanz K in starker Weise (ändert sich stark), verringert sich stark, und wird null, bevor eine Fluidverdichtung in der zentralen Verdichtungskammer 33c abgeschlossen ist.
Der variierende Abschnitt H ist an einer Position gelegen, wo der variierende Abschnitt H und die Ausbildungspunktdistanz K in einer nicht allmählichen Weise erhöht und verringert werden, bevor die Ausbildungspunktdistanz K null wird, das heißt vor dem Zeitpunkt, wenn eine Verdichtung abgeschlossen ist. Der Bereich, in dem der variierende Abschnitt H vorgesehen werden kann, wird nun unter Verwendung des Orbitalwinkels beschrieben. Orbitalwinkel, die durch Subtrahieren eines ganzzahligen Vielfachen (n) von 360° von dem Orbitalbeendigungswinkel erhalten werden, werden als der Referenzorbitalwinkel bezeichnet. Im Speziellen wird der Referenzorbitalwinkel, wenn n = 1 erfüllt ist, als der Finalorbitalanfangswinkel bezeichnet. Hier ist n von dem ganzzahligen Vielfachen eine Ganzzahl, die kleiner als oder gleich wie die Anzahl von Windungen der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b ist. Der variierende Abschnitt H ist so festgelegt, dass die Ausbildungspunktdistanz K einen minimalen Wert wenigstens bei einem von einem Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel oder einem Orbitalwinkel erreicht, der durch Subtrahieren eines ganzzahligen Vielfachen von 360° von dem Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel erhalten wird. Der Ausdruck „minimaler Wert“ kann verwendet werden, um sich auf einen lokalen minimalen Wert zu beziehen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der variierende Abschnitt H so festgelegt, dass die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen und kleinsten Wert bei einem vorfestgelegten Orbitalwinkel (erster Orbitalwinkel) erreicht, wie durch die durchgehenden Linien in 7 gezeigt ist. Im Speziellen erreicht die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen Wert A bei dem ersten Orbitalwinkel. Der erste Orbitalwinkel ist in dem Bereich von dem Orbitalanfangswinkel zu dem Orbitalbeendigungswinkel und ist auch in dem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel. Der erste Orbitalwinkel ist unmittelbar nach dem Finalorbitalanfangswinkel positioniert. In diesem Fall erreicht die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen und kleinsten Wert von den Orbitalwinkeln zwischen dem Orbitalanfangswinkel und dem Distalendkontaktanfangswinkel. Mit anderen Worten gesagt erreicht die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen und kleinsten Wert bei dem ersten Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Orbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel. Die Ausbildungspunktdistanz K verringert sich stark in einer nicht allmählichen Weise bei Winkeln zu dem ersten Ende E hin von dem Finalorbitalanfangswinkel. Nach Erreichen des minimalen Werte erhöht sich die Ausbildungspunktdistanz K in starker Weise in Richtung zu dem ersten Ende E gemäß der Dicke von Abschnitten, die anders sind als der variierende Abschnitt H. Das heißt, die Ausbildungspunktdistanz K verringert sich in starker Weise, erreicht den minimalen Wert und erhöht sich dann in starker Weise mit Erhöhung des Orbitalwinkels von dem Finalorbitalanfangswinkel. Der variierende Abschnitt H kann so festgelegt sein, dass die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen und kleinsten Wert bei einem Orbitalwinkel erreicht, der erhalten wird durch Subtrahieren eines ganzzahligen Vielfachen von 360° unmittelbar nach dem Finalorbitalanfangswinkel, der ein Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel zwischen dem Orbitalanfangswinkel und dem Orbitalbeendigungswinkel ist. Das heißt, der variierende Abschnitt H kann so festgelegt sein, dass die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen und kleinsten Wert bei dem zweiten Orbitalwinkel erreicht, der ein Orbitalwinkel ist, der durch Subtrahieren des ganzzahligen Vielfachen von 360° von dem ersten Orbitalwinkel erreicht wird. Die Ausbildungspunktdistanz K kann der minimale und kleinste Wert bei dem zweiten Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Orbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel sein.
Wie durch die einfach gestrichelte Linie in 7 gezeigt ist, kann der variierende Abschnitt H so festgelegt sein, dass die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen Wert (minimaler Wert A) bei einem vorfestgelegten Orbitalwinkel (erster Orbitalwinkel) nahe der Mitte des Bereichs von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel zwischen dem Orbitalanfangswinkel und dem Orbitalbeendigungswinkel erreicht. Stattdessen kann der variierende Abschnitt H so festgelegt sein, dass die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen Wert bei dem zweiten Orbitalwinkel erreicht, der ein Orbitalwinkel ist, der durch Subtrahieren eines ganzzahligen Vielfachen von 360° von dem ersten Orbitalwinkel erhalten wird.
Des Weiteren, obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, kann der variierende Abschnitt H so festgelegt sein, dass die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen Wert (minimaler Wert A) bei einem vorfestgelegten Orbitalwinkel (erster Orbitalwinkel) nahe des Distalendkontaktanfangswinkels in dem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel zwischen dem Orbitalanfangswinkel und dem Orbitalbeendigungswinkel erreicht. Stattdessen kann der variierende Abschnitt H so festgelegt sein, dass die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen Wert bei dem zweiten Orbitalwinkel erreicht, der ein Orbitalwinkel ist, der durch Subtrahieren eines ganzzahligen Vielfachen von 360° von dem ersten Orbitalwinkel erhalten wird.
Die Beziehung zwischen dem Orbitalwinkel und der Verdichtungskraft (N) wird nun beschrieben. Der Graph von 8 zeigt die Beziehung zwischen dem Orbitalwinkel und der Radialkomponente einer Verdichtungskraft in der Achse L. Der Graph von 8 zeigt den Bereich des Orbitalwinkels in dem Graph von 7 von da an, wenn der Ausbildungspunkt T an dem gebogenen Abschnitt R vorübergehen zu beginnt, unmittelbar bevor eine Verdichtung beendet ist, und sich die Ausbildungspunktdistanz K stark zu erhöhen beginnt, bis dahin, wenn die Orbitalschnecke 32 eine einzelne Orbitalbewegung beendet. Die Verdichtungskraft ist die Summe aus den Reaktionskräften, die erzeugt werden, wenn ein Fluid in den Verdichtungskammern 33 verdichtet wird. Die Verdichtungskraft erhöht sich, wenn eine Verdichtung des Fluids voranschreitet.
Wie in dem Graph von 7 gezeigt ist, wenn sich die Ausbildungspunktdistanz H nach Vorübergehen an dem Distalendkontaktanfangswinkel zu erhöhen beginnt, unmittelbar bevor eine Verdichtung abgeschlossen ist, erhöht sich die Verdichtungskraft allmählich. Nachdem die Ausbildungspunktdistanz K einen maximalen Wert B erreicht hat, verringert sich die Verdichtungskraft zu dem Abschluss der Verdichtung hin. Dies liegt daran, weil ein Fluid, das bei dem maximalen Druck in der zentralen Verdichtungskammer 33c verdichtet worden ist, aus dem Abgabeanschluss 41 heraus abgegeben wird.
9 zeigt eine fixierte Spiralwand 61 und eine Orbitalspiralwand 62 in einem Vergleichsbeispiel. Die fixierte Spiralwand 61 und die Orbitalspiralwand 62 umfassen nicht den variierenden Abschnitt H. Somit variiert die Wanddicke nicht stark in der fixierten Spiralwand 61 und der Orbitalspiralwand 62. In dem Graphen von 7 zeigt die doppelt gestrichelte Linie die Beziehung zwischen der Ausbildungspunktdistanz K und dem Orbitalwinkel in dem Vergleichsbeispiel. In dem Graph von 8 zeigt die doppelt gestrichelte Linie die Beziehung zwischen der Verdichtungskraft und dem Orbitalwinkel in dem Vergleichsbeispiel.
Wie durch die doppelt gestrichelte Linie in dem Graph von 7 gezeigt ist, ändert sich die Ausbildungspunktdistanz K nicht stark in dem Vergleichsbeispiel, selbst bei dem Orbitalwinkel nach dem Finalorbitalanfangswinkel, der durch Subtrahieren von 360° von dem Zeitpunkt erhalten wird, wenn eine Verdichtung abgeschlossen ist (Orbitalbeendigungswinkel), das heißt während einer Abgabe nach der Beendigung einer Verdichtung. Dies bewirkt, dass die Verdichtungskraft während einer Abgabe sich unmittelbar vor einer Beendigung einer Verdichtung stark verringert und sich dann stark erhöht in dem Vergleichsbeispiel, wie durch die doppelt gestrichelte Linie in 8 gezeigt ist.
Im Gegensatz dazu ist, wie durch die durchgehenden Linien oder die einfach gestrichelten Linien in 8 gezeigt ist, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der variierende Abschnitt H so gelegen, so dass die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen Wert A bei einem Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel oder bei einem Orbitalwinkel erreicht, der durch Subtrahieren eines ganzzahligen Vielfachen von 360° von einem Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel erhalten wird. Somit erhöht sich, wie durch die durchgehenden Linien oder die einfach gestrichelten Linien in 8 gezeigt ist, während einer Abgabe nach der Beendigung einer Verdichtung, die Radialkomponente einer Verdichtungskraft allmählich.
Der variierende Abschnitt H ist bei einem Orbitalwinkel festgelegt, der von dem Finalorbitalanfangswinkel erhalten wird, der durch Subtrahieren von 360° von dem Zeitpunkt erhalten wird, wenn eine Verdichtung abgeschlossen ist (Orbitalbeendigungswinkel). Als eine Folge wird während einer Abgabe, nach der Beendigung einer Verdichtung in der zentralen Verdichtungskammer 33c, die Verdichtungskraft geändert, so dass sich die Ausbildungspunktdistanz K der anderen Verdichtungskammern 33 in starker Weise auf den minimalen Wert A verringert. Mit anderen Worten gesagt, wenn eine Änderung der Verdichtungskraft als eine Folge des Abgabevorgangs der zentralen Verdichtungskammer 33c auftritt, ändert sich auch die Verdichtungskraft in den anderen Verdichtungskammern (erste Verdichtungskammer 33a und zweite Verdichtungskammer 33b). Somit heben sich die Verdichtungskräfte gegenseitig auf, um die Verdichtungskraft allmählich zu erhöhen.
Das vorstehende Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.

(1) Die fixierte Spiralwand 31b und die Orbitalspiralwand 32b des Schneckenverdichters 10 haben den variierenden Abschnitt H, dessen Wanddicke allmählich variiert. Der variierende Abschnitt H ist so festgelegt, dass die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen Wert wenigstens bei einem von dem ersten Orbitalwinkel, der ein Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel ist, oder dem zweiten Orbitalwinkel erreicht, der ein Orbitalwinkel ist, der durch Subtrahieren eines ganzzahligen Vielfachen von 360° von dem ersten Orbitalwinkel erhalten wird. Somit wird während einer Abgabe, nachdem die Verdichtung eines Fluids in der zentralen Verdichtungskammer 33c beendet ist, die Verdichtungskraft in den anderen Verdichtungskammern 33 (erste Verdichtungskammer 33a und zweite Verdichtungskammer 33b) geändert. Als eine Folge heben sich die Änderungen der Verdichtungskraft während einer Abgabe, nachdem die Verdichtung abgeschlossen ist, gegenseitig auf, so dass sich die Verdichtungskraft allmählich erhöht. Mit anderen Worten gesagt heben sich Änderungen der Verdichtungskraft in der zentralen Verdichtungskammer 33c und den anderen Verdichtungskammern 33 (erste Verdichtungskammer 33a und zweite Verdichtungskammer 33b) gegenseitig auf und verringern ein starkes Erhöhen der Verdichtungskraft, die von dem Abschluss einer Verdichtung bis zu einem Abgeben erzeugt wird. Dies verringert starke Änderungen der Verdichtungskraft, verringert eine Vibration des Schneckenverdichters 10 und verringert ein Geräusch, das von einer Vibration resultiert.
(2) Die Ausbildungspunktdistanz K und die Änderung der Verdichtungskraft, wenn sich der Ausbildungspunkt T von dem zweiten Ende S zu dem ersten Ende E bewegt, sind eingestellt. Die Ausbildungspunktdistanz K ändert sich in starker Weise, so dass die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen Wert wenigstens bei einem von dem ersten Orbitalwinkel, der ein Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel ist, oder dem zweiten Orbitalwinkel erreicht, der ein Orbitalwinkel ist, der durch Subtrahieren eines ganzzahligen Vielfachen von 360° von dem ersten Orbitalwinkel erhalten wird. Als eine Folge heben sich Änderungen der Verdichtungskraft während einer Abgabe, nachdem die Verdichtung abgeschlossen ist, gegenseitig auf, so dass sich die Verdichtungskraft allmählich erhöht. Die Ausbildungspunktdistanz K ist durch Variieren der Wanddicke der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b eingestellt, um starke Änderungen der Verdichtungskraft ohne Erhöhen einer Größe der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b zu verringern. Des Weiteren müssen nur die Wanddicke der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b eingestellt werden. Somit werden Änderungen der Verdichtungskraft ohne beispielsweise zusätzliche Teile verringert.
(3) Die Ausbildungspunktdistanz K ist gestaltet, um den minimalen und kleinsten Wert, von den Orbitalwinkeln zwischen dem Orbitalanfangswinkel und dem Distalendkontaktanfangswinkel, bei dem ersten Orbitalwinkel, der ein Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel ist, oder dem zweiten Orbitalwinkel zu erreichen, der ein Orbitalwinkel ist, der durch Subtrahieren eines ganzzahligen Vielfachen von 360° von dem ersten Orbitalwinkel erhalten wird. Das heißt, die Ausbildungspunktdistanz K erreicht den minimalen und kleinsten Wert bei einem von dem ersten Orbitalwinkel und dem zweiten Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Orbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel. Somit wird die Verdichtungskraft bei dem Orbitalwinkel stark geändert, bei dem die Ausbildungspunktdistanz den minimalen und kleinsten Wert erreicht. Als eine Folge heben sich Änderungen der Verdichtungskraft in der zentralen Verdichtungskammer 33c und den anderen Verdichtungskammern 33 gegenseitig auf und starke Erhöhungen der Verdichtungskraft, die von dem Abschluss der Verdichtung bis zu der Abgabe erzeugt wird, werden signifikant verringert. Dies verringert signifikant starke Änderungen der Verdichtungskraft und verringert signifikant eine Vibration.

Das vorsehende Ausführungsbeispiel kann modifiziert werden, wie es nachstehend beschrieben ist.
Die Ausbildungspunktdistanz K kann den minimalen Wert bei nur einer einzigen Stelle oder bei mehreren Stellen erreichen, ungeachtet der Anzahl von Windungen der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b. Beispielsweise können in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die zwei Stellen, wo die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen Wert erreicht (zwei Stellen, wo die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen Wert A erreicht), einem Orbitalwinkel, der durch Subtrahieren von 360° (n = 1) von einem vorfestgelegten Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel erhalten wird, und einem Orbitalwinkel entsprechen, der durch Subtrahieren von 720° (n = 2) von dem vorfestgelegten Orbitalwinkel erhalten wird.
Die Anzahl von Stellen, wo die Ausbildungspunktdistanz K den minimalen Wert erreicht, kann gemäß der Anzahl von Windungen der fixierten Spiralwand 31b und der Orbitalspiralwand 32b geändert werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Ausbildungspunktdistanz K als die Distanz zwischen der Radialrichtungslinie N und dem Punkt definiert, wo die Verdichtungskammer 33 ausgebildet ist, wenn die fixierte Spiralwand 31b und die Orbitalspiralwand 32b in Kontakt miteinander sind. Jedoch ist die Ausbildungspunktdistanz K nicht in einer solchen Weise beschränkt. Solange ein Fluidentweichen durch einen Spalt sehr gering ist, kann der Ausbildungspunkt ein Punkt sein, wo die Verdichtungskammer 33 ausgebildet ist, wenn die fixierte Spiralwand 31b und die Orbitalspiralwand 32b nahe zueinander sind. Die Distanz zwischen dem Ausbildungspunkt und der Radialrichtungslinie N kann als die Ausbildungspunktdistanz K bezeichnet werden.
Der minimale Wert A, der vorstehend beschrieben ist, wird in einer nicht kontinuierlichen Änderung einer Näherungspunktdistanz erreicht. Jedoch kann der minimale Wert A in einer kontinuierlichen Änderung einer Näherungspunktdistanz erreicht werden. Mit anderen Worten gesagt ist der minimale Wert A nicht auf eine Wert beschränkt, der erhalten wird, wenn sich die Ausbildungspunktdistanz K in einer nicht allmählichen Weise ändert. Der minimale Wert A kann erhalten werden, wenn sich die Ausbildungspunktdistanz K in einer allmählichen Weise ändert.
Verschiedene Änderungen bezüglich einer Form und bezüglich Details können an den vorstehenden Beispielen gemacht werden, ohne von dem Kern und Umfang der Ansprüche und deren Äquivalente abzuweichen. Die Beispiele dienen nur zur Beschreibung und nicht zum Zwecke einer Beschränkung. Beschreibungen von Merkmalen in jedem Beispiel sind als anwendbar auf ähnliche Merkmale oder Aspekte in anderen Beispielen zu betrachten. Geeignete Ergebnisse können erreicht werden, falls Abfolgen in einer unterschiedlichen Reihenfolge durchgeführt werden, und/oder falls Komponenten in einem beschriebenen System, einer beschriebenen Architektur, einer beschriebenen Vorrichtung oder einer beschriebenen Schaltung unterschiedlich kombiniert werden und/oder durch andere Komponenten oder deren Äquivalente ersetzt oder ergänzt werden. Der Umfang der Offenbarung ist nicht durch die detaillierte Beschreibung definiert, sondern durch die Ansprüche und deren Äquivalente. Alle Änderungen innerhalb des Umfangs der Ansprüche und deren Äquivalente sind in der Offenbarung umfasst.
Ein Schneckenverdichter ist vorgesehen. Ein Orbitalwinkel der Orbitalschnecke, wenn die Verdichtungskammer ausgebildet ist und eine Verdichtung eines Fluids anfängt, wird als ein Orbitalanfangswinkel bezeichnet. Ein Orbitalwinkel der Orbitalschnecke, wenn die Verdichtung des Fluids abgeschlossen ist, wird als ein Orbitalbeendigungswinkel bezeichnet. Ein Orbitalwinkel der Orbitalschnecke, wenn ein Ende der Orbitalspiralwand einen Kontakt mit dem gebogenen Abschnitt der fixierten Spiralwand beginnt, bevor eine Verdichtung abgeschlossen ist, wird als ein Distalendkontaktanfangswinkel bezeichnet. Die Ausbildungspunktdistanz erreicht einen minimalen Wert bei wenigstens einem von einem ersten Orbitalwinkel oder einem zweiten Orbitalwinkel.
Interpretation von Ausdrücken
Auf das folgende wird mit Bezug auf die Begriffe hingewiesen, die in der Beschreibung und den Ausdrücken verwendet werden:

Anspruch 1 besagt „die Ausbildungspunktdistanz einen minimalen Wert wenigstens bei einem von dem ersten Orbitalwinkel oder dem zweiten Orbitalwinkel erreicht“ und Anspruch 2 besagt „die Ausbildungspunktdistanz einen minimalen und kleinsten Wert bei einem von dem ersten Orbitalwinkel und dem zweiten Orbitalwinkel erreicht“.

Der Begriff „minimaler Wert“ meint „lokales Minimum“, während der Begriff „kleinster Wert“ „globales Minimum“ meint (siehe https://en.wikipedia.orq/wiki/Maxima_and_minima, Beispiel: Lokale und globale Maxima und Minima für cos(3πx)/x, 0.1≤ x ≤1.1).
Des Weiteren besagt Paragraph [0056] „Nachdem die Ausbildungspunktdistanz K einen maximalen Wert B erreicht hat, verringert sich die Verdichtungskraft zu dem Abschluss der Verdichtung hin.“, wobei der Begriff „maximaler Wert“ „lokales Maximum“ meint.

Claims

Schneckenverdichter mit: einer fixierten Schnecke, die eine fixierte Basis und eine fixierte Spiralwand hat, die sich von der fixierten Basis erstreckt; und einer Orbitalschnecke, die eine Orbitalbasis, die der fixierten Basis gegenüberliegt, und eine Orbitalspiralwand hat, die sich von der Orbitalbasis zu der fixierten Basis erstreckt und mit der fixierten Spiralwand im Eingriff ist, wobei die fixierte Schnecke und die Orbitalschnecke gestaltet sind, um zusammenzuwirken, um eine Verdichtungskammer auszubilden, der Schneckenverdichter gestaltet ist, um ein Fluid in der Verdichtungskammer zu verdichten, wenn die Orbitalschnecke eine Orbitalbewegung durchführt, die fixierte Spiralwand sich entlang einer Evolventenkurve erstreckt, die Evolventenkurve der fixierten Spiralwand einen Grundkreis mit einem Zentrum hat, das als ein fixiertes Grundkreiszentrum bezeichnet wird, die Orbitalspiralwand sich entlang einer Evolventenkurve erstreckt, die Evolventenkurve der Orbitalspiralwand einen Grundkreis mit einem Zentrum hat, der als ein Orbitalgrundkreiszentrum bezeichnet wird, das fixierte Grundkreiszentrum und das Orbitalgrundkreiszentrum entlang einer geraden Linie liegen, die als eine Radialrichtungslinie bezeichnet wird, die fixierte Spiralwand und die Orbitalspiralwand miteinander in Kontakt kommen oder nahe zueinander kommen an einer Stelle, die als ein Ausbildungspunkt bezeichnet wird, die fixierte Spiralwand und die Orbitalspiralwand gestaltet sind, um die Verdichtungskammer auszubilden, wenn sie bei dem Ausbildungspunkt in Kontakt miteinander sind oder nahe zueinander gelegen sind, die Radialrichtungslinie und der Ausbildungspunkt um eine Distanz voneinander beabstandet sind, die als eine Ausbildungspunktdistanz bezeichnet wird, die fixierte Spiralwand eine Innenumfangsfläche hat, die einen gebogenen Abschnitt umfasst, der mit einem distalen Ende der fixierten Spiralwand fortlaufend ist, ein Orbitalwinkel der Orbitalschnecke, wenn die Verdichtungskammer ausgebildet ist und eine Verdichtung eines Fluids anfängt, als ein Orbitalanfangswinkel bezeichnet wird, ein Orbitalwinkel der Orbitalschnecke, wenn die Verdichtung des Fluids abgeschlossen ist, als ein Orbitalbeendigungswinkel bezeichnet wird, ein Orbitalwinkel der Orbitalschnecke, wenn ein Ende der Orbitalspiralwand einen Kontakt mit dem gebogenen Abschnitt der fixierten Spiralwand beginnt, bevor eine Verdichtung abgeschlossen ist, als ein Distalendkontaktanfangswinkel bezeichnet wird, ein Orbitalwinkel, der durch Subtrahieren von 360° von dem Orbitalbeendigungswinkel erhalten wird, als ein Finalorbitalanfangswinkel bezeichnet wird, ein Orbitalwinkel in einem Bereich von dem Orbitalanfangswinkel zu dem Orbitalbeendigungswinkel und in einem Bereich von dem Finalorbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel als ein erster Orbitalwinkel bezeichnet wird, ein Orbitalwinkel in dem Bereich von dem Orbitalanfangswinkel zu dem Orbitalbeendigungswinkel und der durch Subtrahieren eines ganzzahligen Vielfachen von 360° von dem ersten Orbitalwinkel erhalten wird, als ein zweiter Orbitalwinkel bezeichnet wird, und die Ausbildungspunktdistanz einen minimalen Wert wenigstens bei einem von dem ersten Orbitalwinkel oder dem zweiten Orbitalwinkel erreicht.
Schneckenverdichter nach Anspruch 1, wobei, in dem Bereich von dem Orbitalanfangswinkel zu dem Distalendkontaktanfangswinkel, die Ausbildungspunktdistanz einen minimalen und kleinsten Wert bei einem von dem ersten Orbitalwinkel und dem zweiten Orbitalwinkel erreicht.