JPH045832B2 - - Google Patents
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- JPH045832B2 JPH045832B2 JP57133319A JP13331982A JPH045832B2 JP H045832 B2 JPH045832 B2 JP H045832B2 JP 57133319 A JP57133319 A JP 57133319A JP 13331982 A JP13331982 A JP 13331982A JP H045832 B2 JPH045832 B2 JP H045832B2
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- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 37
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 241001632004 Tetrahymena sp. SIN Species 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
- F04C18/0269—Details concerning the involute wraps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2250/00—Geometry
- F04C2250/10—Geometry of the inlet or outlet
- F04C2250/102—Geometry of the inlet or outlet of the outlet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2250/00—Geometry
- F05B2250/50—Inlet or outlet
- F05B2250/502—Outlet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はスクロール・コンプレツサに係り、特
に圧縮工程の終期に固定スクロール翼と旋回スク
ロール翼との間に形成される圧縮室の残存容積を
小さくして高圧縮比を得られるようにすると共
に、吐出ポートを大きくして流体の圧力損失を小
さくすることができるスクロール・コンプレツサ
に関する。
に圧縮工程の終期に固定スクロール翼と旋回スク
ロール翼との間に形成される圧縮室の残存容積を
小さくして高圧縮比を得られるようにすると共
に、吐出ポートを大きくして流体の圧力損失を小
さくすることができるスクロール・コンプレツサ
に関する。
一般にスクロール・コンプレツサは、うず巻状
の固定スクロール翼に対してうず巻状の旋回スク
ロール翼をかみ合せ、吸込口から吸入したガスを
固定スクロール翼と旋回スクロール翼との間に形
成された圧縮室内に閉じ込め、旋回スクロール翼
の旋回動に伴つて圧縮室の容積を漸次減少させ、
この間にガスを圧縮して高圧ガスとし、圧縮工程
の最終時に固定スクロール翼のうず巻の中心近く
に設けられた吐出ポートより吐出室内に吐出する
ようにしたものである。従来のスクロール・コン
プレツサにおける固定スクロール翼と旋回スクロ
ール翼とは同一形状同一大きさの円弧翼として構
成され、第1図は従来のスクロール翼の平面形状
を示している。同図において、翼の厚さtと旋回
スクロールの旋回半径eの和に相当する距離hだ
け離れた第1中心点Aと第2中心点Bを設定し、
第2中心点Bを中心としてR2=t+eを半径と
した半円弧ACおよびR3=2t+eを半径とした半
円弧DEを描く。次に中心を第1中心点Aに移し、
R4=2t+deを半径とした半円弧CFおよびR5=3t
+2eを半径とした半円弧EGを描く。さらに中心
をB点に移し、R6=3t+3eを半径とした半円弧
FHおよびR7=4t+3eを半径とした半円弧GIを描
く。また、スクロール翼の中心側端部は、点Aを
中心としてR1=t(翼の厚さ)を半径とした円弧
を描き、円弧ACの延長との交点をJとする。ま
た、スクロール翼の外側端部は直径HIとする半
円弧として構成する。
の固定スクロール翼に対してうず巻状の旋回スク
ロール翼をかみ合せ、吸込口から吸入したガスを
固定スクロール翼と旋回スクロール翼との間に形
成された圧縮室内に閉じ込め、旋回スクロール翼
の旋回動に伴つて圧縮室の容積を漸次減少させ、
この間にガスを圧縮して高圧ガスとし、圧縮工程
の最終時に固定スクロール翼のうず巻の中心近く
に設けられた吐出ポートより吐出室内に吐出する
ようにしたものである。従来のスクロール・コン
プレツサにおける固定スクロール翼と旋回スクロ
ール翼とは同一形状同一大きさの円弧翼として構
成され、第1図は従来のスクロール翼の平面形状
を示している。同図において、翼の厚さtと旋回
スクロールの旋回半径eの和に相当する距離hだ
け離れた第1中心点Aと第2中心点Bを設定し、
第2中心点Bを中心としてR2=t+eを半径と
した半円弧ACおよびR3=2t+eを半径とした半
円弧DEを描く。次に中心を第1中心点Aに移し、
R4=2t+deを半径とした半円弧CFおよびR5=3t
+2eを半径とした半円弧EGを描く。さらに中心
をB点に移し、R6=3t+3eを半径とした半円弧
FHおよびR7=4t+3eを半径とした半円弧GIを描
く。また、スクロール翼の中心側端部は、点Aを
中心としてR1=t(翼の厚さ)を半径とした円弧
を描き、円弧ACの延長との交点をJとする。ま
た、スクロール翼の外側端部は直径HIとする半
円弧として構成する。
第2図a,b,cは圧縮工程中に固定スクロー
ル翼1と旋回スクロール翼2との関係位置を示
し、aは両スクロール翼間にガスが入る状態を示
し、bは圧縮室3,3にガスが閉じ込められた状
態を示し、cは圧縮工程の最終段階を示した図
で、圧縮室の容積V1がV2に減少する態様を示し
ている。
ル翼1と旋回スクロール翼2との関係位置を示
し、aは両スクロール翼間にガスが入る状態を示
し、bは圧縮室3,3にガスが閉じ込められた状
態を示し、cは圧縮工程の最終段階を示した図
で、圧縮室の容積V1がV2に減少する態様を示し
ている。
しかしながら、上述した従来のうず巻形状を有
するスクロール翼においては圧縮の最終工程で第
2図cにおいて残存域4が生じ、スクロール翼の
巻き込みは、ここまでの巻き込みを限度として第
2図aに示した吸込みはじめの状態に戻る。した
がつて、圧縮容積V1,V2の比を大いくできない
という問題があつた。
するスクロール翼においては圧縮の最終工程で第
2図cにおいて残存域4が生じ、スクロール翼の
巻き込みは、ここまでの巻き込みを限度として第
2図aに示した吸込みはじめの状態に戻る。した
がつて、圧縮容積V1,V2の比を大いくできない
という問題があつた。
また高圧縮された圧縮ガスが吐出ポートから吐
出されるときに、その圧力損失を低減するには、
大きな吐出ポートを形成できることが要求され
る。しかし、従来のスクロール翼では、翼の中心
側端部の形状により、高圧縮比を実現すると共
に、吐出ポートの内径を大きくすることができな
かつた。
出されるときに、その圧力損失を低減するには、
大きな吐出ポートを形成できることが要求され
る。しかし、従来のスクロール翼では、翼の中心
側端部の形状により、高圧縮比を実現すると共
に、吐出ポートの内径を大きくすることができな
かつた。
そこで、本発明の目的は、固定スクロール翼と
旋回スクロール翼の中心側端部の形状を改良する
ことにより、スクロール翼の翼の厚さtより大き
な吐出ポートを形成し、圧縮ガスを吐出するとき
の吐出ポートの圧力損失を低減させると共に、圧
縮工程の最終段階における残存容積を少なくして
高圧縮比を実現できるようにしたスクロール・コ
ンプレツサを提供することにある。
旋回スクロール翼の中心側端部の形状を改良する
ことにより、スクロール翼の翼の厚さtより大き
な吐出ポートを形成し、圧縮ガスを吐出するとき
の吐出ポートの圧力損失を低減させると共に、圧
縮工程の最終段階における残存容積を少なくして
高圧縮比を実現できるようにしたスクロール・コ
ンプレツサを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明のスクロー
ル・コンプレツサは、翼の厚さtと旋回半径eの
2倍の和t+2eに相当する距離だけ離して形成さ
れた渦巻状の溝を有する一対のスクロール翼を相
対的に旋回運動可能にかみ合せることによりスク
ロール翼間に形成された圧縮室内のガスを圧縮す
るスクロール・コンプレツサにおいて、前記スク
ロール翼は、翼が互いに対向する中心側端部の内
側に翼の厚さtより長い長さの直線部分を有し、
かつ、この直線部分の翼の厚さが前記翼の厚さt
より厚い肉厚部分を有している輪郭形状を具備し
てなることを特徴とするものである。
ル・コンプレツサは、翼の厚さtと旋回半径eの
2倍の和t+2eに相当する距離だけ離して形成さ
れた渦巻状の溝を有する一対のスクロール翼を相
対的に旋回運動可能にかみ合せることによりスク
ロール翼間に形成された圧縮室内のガスを圧縮す
るスクロール・コンプレツサにおいて、前記スク
ロール翼は、翼が互いに対向する中心側端部の内
側に翼の厚さtより長い長さの直線部分を有し、
かつ、この直線部分の翼の厚さが前記翼の厚さt
より厚い肉厚部分を有している輪郭形状を具備し
てなることを特徴とするものである。
以下本発明によるスクロール・コンプレツサの
実施例を第3図乃至第10図を参照して説明す
る。
実施例を第3図乃至第10図を参照して説明す
る。
第3図において、符号11は密閉したケーシン
グを示し、このケーシング11の内側には取付フ
レーム12が圧入固定されてる。この取付フレー
ム12内には、収容室13、ヘツド受孔14およ
び軸受孔15が段階的に形成されている。上記軸
受孔15内には駆動軸16の上端の軸ヘツド17
が上記ヘツド受孔14内に遊嵌され、軸ヘツド1
7の下端17aが取付フレーム12によつて支承
されている。また、駆動軸16はケーシング11
の下方に向つて延出し、その下端がケーシング1
1の底部に貯溜された潤滑油18内に没入されて
いる。
グを示し、このケーシング11の内側には取付フ
レーム12が圧入固定されてる。この取付フレー
ム12内には、収容室13、ヘツド受孔14およ
び軸受孔15が段階的に形成されている。上記軸
受孔15内には駆動軸16の上端の軸ヘツド17
が上記ヘツド受孔14内に遊嵌され、軸ヘツド1
7の下端17aが取付フレーム12によつて支承
されている。また、駆動軸16はケーシング11
の下方に向つて延出し、その下端がケーシング1
1の底部に貯溜された潤滑油18内に没入されて
いる。
また、上記駆動軸16、軸上には、駆動電動機
を構成するロータ19が固着されており、一方、
上記ロータ19の外側にはステータ20が同心的
に配置され、ステータ20はケーシング11の側
に保持されている。上記軸ヘツド17には、駆動
軸16の軸心から偏心した偏心穴21が形成され
ている。
を構成するロータ19が固着されており、一方、
上記ロータ19の外側にはステータ20が同心的
に配置され、ステータ20はケーシング11の側
に保持されている。上記軸ヘツド17には、駆動
軸16の軸心から偏心した偏心穴21が形成され
ている。
一方、上記偏心穴21には、全体を符号22で
示した旋回スクロールの被駆動軸23が遊嵌して
おり、被駆動軸23には翼支持円盤24が一体的
に連設され、さらにその上面にはうず巻状の旋回
スクロール翼25が一体的に形成されている。上
記翼支持円盤24は、その下面をオルダムリング
26によつて支承されており、このオルダムリン
グ26は、横断面が矩形状のリングであつて、第
4図から明らかなように、その両端面は互いに直
交関係にあるキー溝27および28が形成されて
いる。このうちキー溝28は上記収容室13の底
面に設けられた直径線上のキー29と嵌合する一
方、他方のキー溝27は上記翼支持円盤24の下
面に取付けられ、かつ上記キー29と直交関係に
あるキーと嵌合している。したがつて、駆動軸1
6の回転によつて被駆動軸23は駆動軸16の軸
心回りに円運動するが、旋回スクロール22はオ
ルダムリング26の作用によつて旋回運動するこ
とになる。
示した旋回スクロールの被駆動軸23が遊嵌して
おり、被駆動軸23には翼支持円盤24が一体的
に連設され、さらにその上面にはうず巻状の旋回
スクロール翼25が一体的に形成されている。上
記翼支持円盤24は、その下面をオルダムリング
26によつて支承されており、このオルダムリン
グ26は、横断面が矩形状のリングであつて、第
4図から明らかなように、その両端面は互いに直
交関係にあるキー溝27および28が形成されて
いる。このうちキー溝28は上記収容室13の底
面に設けられた直径線上のキー29と嵌合する一
方、他方のキー溝27は上記翼支持円盤24の下
面に取付けられ、かつ上記キー29と直交関係に
あるキーと嵌合している。したがつて、駆動軸1
6の回転によつて被駆動軸23は駆動軸16の軸
心回りに円運動するが、旋回スクロール22はオ
ルダムリング26の作用によつて旋回運動するこ
とになる。
しかして、上記取付フレーム12の上方には、
シユラウド31が旋回スクロール22を挟むよう
にして固着され、このシユラウド31は内側外方
に環状の吸込室32を備え、さらにその内側にう
ず巻状の固定スクロール翼33を有し、この固定
スクロール翼33のうず巻の中心には吐出ポート
34が開口している。
シユラウド31が旋回スクロール22を挟むよう
にして固着され、このシユラウド31は内側外方
に環状の吸込室32を備え、さらにその内側にう
ず巻状の固定スクロール翼33を有し、この固定
スクロール翼33のうず巻の中心には吐出ポート
34が開口している。
上述した本発明によるスクロール・コンプレツ
サの第1の実施例の旋回スクロール翼25および
固定スクロール翼33は同一形状・同一大きさに
製作されてる。第5図はこのうちの1つの平面形
状を示したものであり、スクロール翼の厚さtと
旋回スクロールの旋回半径eの和t+eに相当す
る距離hだけ離れた第1中心点Aと第2中心点B
とを設定し、点Bを中心としてR2=t+eを半
径とした半円に近い円弧PCおよびR3=2t+eを
半径とした半円弧DEを描く。次に中心を点Aに
移し、R4=2t+2eを半径とした半円弧CFおよび
R5=3t+2eを半径とした半円弧EGを描く。さら
に中心をB点に移し、R6=3t+3eを半径とした
半円弧FHおよびR7=4t+3eを半径とした半円弧
GIを描く。このようにスクロール翼の裏面を軌
定することにより、スクロール翼の翼面の間はt
+2eの距離を隔てて渦巻状の溝に形成され、具体
的には、R1とR4との間、或いはR3とR6との間は
距離t+2eを隔てて形成されている。
サの第1の実施例の旋回スクロール翼25および
固定スクロール翼33は同一形状・同一大きさに
製作されてる。第5図はこのうちの1つの平面形
状を示したものであり、スクロール翼の厚さtと
旋回スクロールの旋回半径eの和t+eに相当す
る距離hだけ離れた第1中心点Aと第2中心点B
とを設定し、点Bを中心としてR2=t+eを半
径とした半円に近い円弧PCおよびR3=2t+eを
半径とした半円弧DEを描く。次に中心を点Aに
移し、R4=2t+2eを半径とした半円弧CFおよび
R5=3t+2eを半径とした半円弧EGを描く。さら
に中心をB点に移し、R6=3t+3eを半径とした
半円弧FHおよびR7=4t+3eを半径とした半円弧
GIを描く。このようにスクロール翼の裏面を軌
定することにより、スクロール翼の翼面の間はt
+2eの距離を隔てて渦巻状の溝に形成され、具体
的には、R1とR4との間、或いはR3とR6との間は
距離t+2eを隔てて形成されている。
本発明はスクロール翼の中心側端部の構成に特
徴があり、点Aを中心としてR1=t(翼の厚さ)
を半径とした円弧を描き、2つの中心点A,Bを
結ぶ線分AB上にDK=3/2tとなるような点K
を設定し、この点Kを通る垂線を描き、この垂線
と円弧R1との交点をJとする。さらに、上記垂
線と前記R2=t+eを半径とした円弧との間を
R0=eを半径とした円弧で接続する。このR0=
eを半径とする円弧とR2=t+eを半径とする
円弧との接続点をP、R0=eを半径とする円弧
と前記垂線との接続点をQ、R0=eを半径とす
る円弧の中心点をOとする。
徴があり、点Aを中心としてR1=t(翼の厚さ)
を半径とした円弧を描き、2つの中心点A,Bを
結ぶ線分AB上にDK=3/2tとなるような点K
を設定し、この点Kを通る垂線を描き、この垂線
と円弧R1との交点をJとする。さらに、上記垂
線と前記R2=t+eを半径とした円弧との間を
R0=eを半径とした円弧で接続する。このR0=
eを半径とする円弧とR2=t+eを半径とする
円弧との接続点をP、R0=eを半径とする円弧
と前記垂線との接続点をQ、R0=eを半径とす
る円弧の中心点をOとする。
スクロール翼の外側端部は直径HIとする半円
弧である。
弧である。
以下に線分JQの長さがtより長くなることを
証明する。図5において、線分AJ=t、線分AK
=t/2であるから、線分KJ=31/2・t/2であ
る。
証明する。図5において、線分AJ=t、線分AK
=t/2であるから、線分KJ=31/2・t/2であ
る。
一方、線分AK=t/2であるから、線分KB
=e+t/2である。(点Oから点Bを通る垂線
までの垂直距離)=(線分KB)−(点Oから直線JQ
までの垂直距離)=(e+t/2)−e=t/2。
点Oは、距離t+2eの翼面間で半径eでスクロー
ル翼が旋回するので、tを半径とする円弧上に位
置する。すなわち、線分OB=tである。よつ
て、(点Oから直線ABまでの垂直距離)=(線分
OBの2乗−点Oから点Bを通る垂線までの垂直
距離の2乗)1/2=31/2・t/2。線分KQ=(点O
から直線ABまでの垂直距離)=31/2・t/2。
=e+t/2である。(点Oから点Bを通る垂線
までの垂直距離)=(線分KB)−(点Oから直線JQ
までの垂直距離)=(e+t/2)−e=t/2。
点Oは、距離t+2eの翼面間で半径eでスクロー
ル翼が旋回するので、tを半径とする円弧上に位
置する。すなわち、線分OB=tである。よつ
て、(点Oから直線ABまでの垂直距離)=(線分
OBの2乗−点Oから点Bを通る垂線までの垂直
距離の2乗)1/2=31/2・t/2。線分KQ=(点O
から直線ABまでの垂直距離)=31/2・t/2。
線分JQ=線分KJ+線分KQ=31/2・tとなり、
tより長いことは明らかである。
tより長いことは明らかである。
また、線分DK=3t/2より、直線部分JQの翼
の厚さが前記翼の厚さtより厚い肉厚部分を有し
ている。
の厚さが前記翼の厚さtより厚い肉厚部分を有し
ている。
第6図a,b,cは上述の第1の実施例のによ
る本発明の固定スクロール翼33と旋回スクロー
ル翼25との圧縮工程を示したものであり、aは
両スクロール翼間にガスを吸い込む状態を示し、
bは圧縮室35,35にガスが閉じ込められた圧
縮の進行中の状態を示し、cは圧縮工程の最終段
階を示した図で容積はV2,V2であることを示し
ている。
る本発明の固定スクロール翼33と旋回スクロー
ル翼25との圧縮工程を示したものであり、aは
両スクロール翼間にガスを吸い込む状態を示し、
bは圧縮室35,35にガスが閉じ込められた圧
縮の進行中の状態を示し、cは圧縮工程の最終段
階を示した図で容積はV2,V2であることを示し
ている。
第6図cから明らかなように、最終的な圧縮段
階において、固定スクロール翼33と旋回スクロ
ール翼25の中心側端部の内側の直線部分は互い
に密着し、旋回スクロール翼25の中心側端部は
吐出ポート34を閉塞している。すなわち、吐出
ポート34は旋回スクロール翼25の中心側端部
に閉塞される限度内で内径を大きくすることがで
き、内径を大きくしても圧縮途中で吐出ポート3
4から流体が漏れることがない。旋回スクロール
翼25の中心側端部は、上述したように、旋回ス
クロール翼25の厚さtより長い直線部分JQを
有しているので、吐出ポート34の内径は旋回ス
クロール翼25の厚さtより大きくすることがで
きる。また、第6図cで明らかなように、この実
施例では最終的な圧縮段階において、固定スクロ
ール翼33と旋回スクロール翼25の中心側端部
の内側の直線部分は互いに密着するので、圧縮の
残存領域がなく、圧縮効率が高い。
階において、固定スクロール翼33と旋回スクロ
ール翼25の中心側端部の内側の直線部分は互い
に密着し、旋回スクロール翼25の中心側端部は
吐出ポート34を閉塞している。すなわち、吐出
ポート34は旋回スクロール翼25の中心側端部
に閉塞される限度内で内径を大きくすることがで
き、内径を大きくしても圧縮途中で吐出ポート3
4から流体が漏れることがない。旋回スクロール
翼25の中心側端部は、上述したように、旋回ス
クロール翼25の厚さtより長い直線部分JQを
有しているので、吐出ポート34の内径は旋回ス
クロール翼25の厚さtより大きくすることがで
きる。また、第6図cで明らかなように、この実
施例では最終的な圧縮段階において、固定スクロ
ール翼33と旋回スクロール翼25の中心側端部
の内側の直線部分は互いに密着するので、圧縮の
残存領域がなく、圧縮効率が高い。
吐出ポート34を大きくできると共に、圧縮の
残存領域がないので、高圧縮、かつ、吐出の圧力
損失が少ないスクロール・コンプレツサを得るこ
とができる。
残存領域がないので、高圧縮、かつ、吐出の圧力
損失が少ないスクロール・コンプレツサを得るこ
とができる。
上記第1の実施例では、スクロール翼の中心側
端部の円弧はそれぞれ点Aと点Bとを中心として
軌定したが、これに限られることなく、点Aと点
Bの間に点Mと点Nとをとり、この2点を中心に
してスクロール翼の中心側端部を軌定しても良
い。
端部の円弧はそれぞれ点Aと点Bとを中心として
軌定したが、これに限られることなく、点Aと点
Bの間に点Mと点Nとをとり、この2点を中心に
してスクロール翼の中心側端部を軌定しても良
い。
第7図は本発明の第2の実施例による固定スク
ロール翼33および旋回スクロール翼25の翼の
平面形状を示したものである。まず、スクロール
翼の厚さtと旋回スクロールの旋回半径eの和t
+eに相当する距離hだけ離れた2つの中心点A
とBを設定する。上記線分AB上に点Mと点Nを
設定し、点MはB点より内方へ1だけオフセツト
した点であり、点Nは点Aより内方へ1だけオフ
セツトした距離にあり、1は0<1<t/2の範
囲内に設定される。
ロール翼33および旋回スクロール翼25の翼の
平面形状を示したものである。まず、スクロール
翼の厚さtと旋回スクロールの旋回半径eの和t
+eに相当する距離hだけ離れた2つの中心点A
とBを設定する。上記線分AB上に点Mと点Nを
設定し、点MはB点より内方へ1だけオフセツト
した点であり、点Nは点Aより内方へ1だけオフ
セツトした距離にあり、1は0<1<t/2の範
囲内に設定される。
点Mを中心としてR2=h+1=t+e+1を
半径とした半円に近い円弧PCを描き、中心をB
点に移したのち、R3=h+t=2t+eを半径と
した半円弧DEを描く。次に中心を点Aに移し、
R4=2h=2t+2eを半径とした半円弧CFおよびR5
=3t+2eを半径とした半円弧EGを描く。さらに、
中心をB点に移し、R6=3t+3eを半径とした半
円弧FHおよびR7=4t+3eを半径とした半円弧GI
を描く。
半径とした半円に近い円弧PCを描き、中心をB
点に移したのち、R3=h+t=2t+eを半径と
した半円弧DEを描く。次に中心を点Aに移し、
R4=2h=2t+2eを半径とした半円弧CFおよびR5
=3t+2eを半径とした半円弧EGを描く。さらに、
中心をB点に移し、R6=3t+3eを半径とした半
円弧FHおよびR7=4t+3eを半径とした半円弧GI
を描く。
また、スクロール翼の中心側端部の外側部分
は、点Nを中心としてR1=t+1を半径とした
円弧を描き、2つの中心点A,Bを結ぶ線分AB
上にDK=3t/2となるような点Kを設定し、こ
の点Kを通る垂線を描き、この垂線と円弧R1と
の交点をJとする。さらに上記垂線と前記R2=
t+e+1を半径とした円弧との間にR0=eを
半径とした円弧PQで接続する。半径R0の円弧の
中心をOとする。上記1が0の場合、R1は翼の
厚さtになり、第1実施例と同一の形状となる。
は、点Nを中心としてR1=t+1を半径とした
円弧を描き、2つの中心点A,Bを結ぶ線分AB
上にDK=3t/2となるような点Kを設定し、こ
の点Kを通る垂線を描き、この垂線と円弧R1と
の交点をJとする。さらに上記垂線と前記R2=
t+e+1を半径とした円弧との間にR0=eを
半径とした円弧PQで接続する。半径R0の円弧の
中心をOとする。上記1が0の場合、R1は翼の
厚さtになり、第1実施例と同一の形状となる。
以下に線分JQの等さがtより長くなることを
証明する。図7において、線分NJ=t+1、線
分NK=t/2−1であるから、線分KJ=(3・
t・(t+1))1/2/2である。
証明する。図7において、線分NJ=t+1、線
分NK=t/2−1であるから、線分KJ=(3・
t・(t+1))1/2/2である。
一方、線分KM=t/2+e−1であるから、
(点Oから点Mを通る垂線までの垂直距離)=線分
KM)−(点Oから直線JQまでの垂直距離)=
(t/2+e−1)−e=t/2−1。点Oは、
R2=t+e+1であるので、t+1を半径とす
る円弧上に位置する。すなわち、(点Oから直線
ABまでの垂直距離)=(線分MOの2乗−点Oか
ら点Mを通る垂線までの垂直距離の2乗)1/2=
(3・t・(t+1))1/2/2。線分KQ=(点Oか
ら直線ABまでの垂直距離)=(3・t・(t+
1))1/2/2。
(点Oから点Mを通る垂線までの垂直距離)=線分
KM)−(点Oから直線JQまでの垂直距離)=
(t/2+e−1)−e=t/2−1。点Oは、
R2=t+e+1であるので、t+1を半径とす
る円弧上に位置する。すなわち、(点Oから直線
ABまでの垂直距離)=(線分MOの2乗−点Oか
ら点Mを通る垂線までの垂直距離の2乗)1/2=
(3・t・(t+1))1/2/2。線分KQ=(点Oか
ら直線ABまでの垂直距離)=(3・t・(t+
1))1/2/2。
線分JQ=線分KJ+線分KQ=(3・t・(t+
1))1/2となり、tより長いことは明らかである。
1))1/2となり、tより長いことは明らかである。
また、線分DK=3t/2より、直線部分JQの翼
の厚さが前記翼の厚さtより厚い肉厚部分を有し
ている。
の厚さが前記翼の厚さtより厚い肉厚部分を有し
ている。
第8図a,b,cは、上述のように構成した本
発明の第2の実施例による固定スクロール翼33
と旋回スクロール翼25との圧縮工程を示したも
のである。第8図cから明らかなように、この実
施例は第1実施例と同様に、圧縮工程の最終段階
時に固定スクロール翼33の直線部分に対して旋
回スクロール翼25の直線部分が近接し、残存域
を皆無にし、また、吐出ポート34の内径を翼の
厚さtより大きくすることができる。
発明の第2の実施例による固定スクロール翼33
と旋回スクロール翼25との圧縮工程を示したも
のである。第8図cから明らかなように、この実
施例は第1実施例と同様に、圧縮工程の最終段階
時に固定スクロール翼33の直線部分に対して旋
回スクロール翼25の直線部分が近接し、残存域
を皆無にし、また、吐出ポート34の内径を翼の
厚さtより大きくすることができる。
次ぎに本発明の第3の実施例によるスクロー
ル・コンプレツサにおける固定スクロール翼33
および旋回スクロール翼25の翼の平面形状を第
9図および第10図を参照して説明する。
ル・コンプレツサにおける固定スクロール翼33
および旋回スクロール翼25の翼の平面形状を第
9図および第10図を参照して説明する。
第9図は固定スクロール翼33を示したもので
あり、スクロール翼の厚さtと旋回スクロールの
旋回半径eの和t+eに相当する距離hだけ離れ
た第1中心点Aを中心としてR1=tを半径とし
た円周角θが180度よりも小さい範囲の円弧CDを
描く。点Dを通り線分ABに対して垂線DEを立
てる。次に中心をB点に移してR2=t+eを半
径とした円弧GFを描き、垂線と円弧GFをR0=
eを半径として円弧EGで接続する。さらに、B
点を中心としてR3=2t+eを半径とした半円弧
CHを描く。次に中心をAに移し、R4=2t+2eの
半円弧FIおよびR5=3t+2eを半径とした半円弧
HJを描く。次に中心をB点に移して、R6=3t+
3eを半径とした半円弧IKおよびR7=4t+3eを半
径とした半円弧JMを描く。そして固定スクロー
ル翼の外端は直径KMとなる半円弧KMで結ぶ。
あり、スクロール翼の厚さtと旋回スクロールの
旋回半径eの和t+eに相当する距離hだけ離れ
た第1中心点Aを中心としてR1=tを半径とし
た円周角θが180度よりも小さい範囲の円弧CDを
描く。点Dを通り線分ABに対して垂線DEを立
てる。次に中心をB点に移してR2=t+eを半
径とした円弧GFを描き、垂線と円弧GFをR0=
eを半径として円弧EGで接続する。さらに、B
点を中心としてR3=2t+eを半径とした半円弧
CHを描く。次に中心をAに移し、R4=2t+2eの
半円弧FIおよびR5=3t+2eを半径とした半円弧
HJを描く。次に中心をB点に移して、R6=3t+
3eを半径とした半円弧IKおよびR7=4t+3eを半
径とした半円弧JMを描く。そして固定スクロー
ル翼の外端は直径KMとなる半円弧KMで結ぶ。
次に第10図を参照して旋回スクロール翼25
の平面形状を説明する。
の平面形状を説明する。
スクロール翼の厚さtと旋回スクロールの旋回
半径eの和t+eに相当する距離hだけ離れた第
1中心点O1と第2中心点O2とを設定する。
半径eの和t+eに相当する距離hだけ離れた第
1中心点O1と第2中心点O2とを設定する。
線分O1O2上に、固定スクロール翼33の中心
側端部の内側の直線部分と距離2e(eは旋回ス
クロール翼の旋回半径)離間可能な位置に垂線を
立て、点O2を中心としてR8=tを半径とした角
度180°以内の円弧RJを描く。次に点Jより線
O1O2に対して垂線を引き、旋回スクロール翼2
5の中心側端部の内側の直線部分を形成する。こ
の垂線と線O1O2との交点をKとする。次に中心
をO1点に移し、R9=t+eを半径とした半円弧
およびR10=2t+eを半径とした半円弧RTを描
く。半径R9と前記垂線を旋回半径eの円弧QPで
接続する。円弧QPの中心をO3とする。
側端部の内側の直線部分と距離2e(eは旋回ス
クロール翼の旋回半径)離間可能な位置に垂線を
立て、点O2を中心としてR8=tを半径とした角
度180°以内の円弧RJを描く。次に点Jより線
O1O2に対して垂線を引き、旋回スクロール翼2
5の中心側端部の内側の直線部分を形成する。こ
の垂線と線O1O2との交点をKとする。次に中心
をO1点に移し、R9=t+eを半径とした半円弧
およびR10=2t+eを半径とした半円弧RTを描
く。半径R9と前記垂線を旋回半径eの円弧QPで
接続する。円弧QPの中心をO3とする。
次いで中心を点O2に移し、R11=2t+2eを半径
とした半円弧SUおよびR12=3t+2eを半径とした
半円形TVを描く。さらに中心を点O1に移し、
R13=3t+3eを半径とした半円弧UWおよびR14=
4t+3eを半径とした半円弧VXを描き、翼の外端
の直径XWとする半円弧で接続する。
とした半円弧SUおよびR12=3t+2eを半径とした
半円形TVを描く。さらに中心を点O1に移し、
R13=3t+3eを半径とした半円弧UWおよびR14=
4t+3eを半径とした半円弧VXを描き、翼の外端
の直径XWとする半円弧で接続する。
以下に旋回スクロール翼25中心側端部が翼の
厚さtより厚く、直線部分JQが翼の厚さtより
長いことを証明する。
厚さtより厚く、直線部分JQが翼の厚さtより
長いことを証明する。
図10において、円弧RJの中心角をθとする
と、線分KR=t+t・sin(θ−90°)>tより、
翼の厚さtより常に厚い。
と、線分KR=t+t・sin(θ−90°)>tより、
翼の厚さtより常に厚い。
線分JK=t・cos(θ−90°)である。また、半
径eの円は線分JKと円弧PSとそれぞれ接するた
め、中心O3は直線JQと距離e離れた位置に位置
し、点O1を中心とする半径tの円上に位置する。
径eの円は線分JKと円弧PSとそれぞれ接するた
め、中心O3は直線JQと距離e離れた位置に位置
し、点O1を中心とする半径tの円上に位置する。
(点O3から点O1を通る垂線までの垂直距離)=
線分O1O2−線分O2K−(点O3から直線JQまでの
垂直距離)=(t+e)−t.sin(θ−90°)−e=t
・
(1−sin(θ−90°))。
線分O1O2−線分O2K−(点O3から直線JQまでの
垂直距離)=(t+e)−t.sin(θ−90°)−e=t
・
(1−sin(θ−90°))。
(点O3から直線O1O2までの距離)=(線分O1O3
の2乗−点Oから点O1を通る垂線までの垂直距
離の2乗)1/2=t・((2−sin(θ−90°))・sin
(θ
−90°))1/2=線分KQ。
の2乗−点Oから点O1を通る垂線までの垂直距
離の2乗)1/2=t・((2−sin(θ−90°))・sin
(θ
−90°))1/2=線分KQ。
よつて、線分JQ=線分JK+線分KQ=t・cos
(θ−90°)+t・((2−sin(θ−90°))・sin(
θ−
90°))1/2=t・(cos(θ−90°)+((2−sin(
θ−
90°))・sin(θ−90°))1/2≧t 上記により、旋回スクロール翼25中心側端部
の厚さは翼の厚さtより厚く、直線部分JQが翼
の厚さtより長いことが明らかである。上記と同
様にして、固定スクロール翼33の中心側端部の
厚さは翼の厚さtより厚く、直線部分JQが翼の
厚さtより長いことも証明できる。
(θ−90°)+t・((2−sin(θ−90°))・sin(
θ−
90°))1/2=t・(cos(θ−90°)+((2−sin(
θ−
90°))・sin(θ−90°))1/2≧t 上記により、旋回スクロール翼25中心側端部
の厚さは翼の厚さtより厚く、直線部分JQが翼
の厚さtより長いことが明らかである。上記と同
様にして、固定スクロール翼33の中心側端部の
厚さは翼の厚さtより厚く、直線部分JQが翼の
厚さtより長いことも証明できる。
この第3の実施例によつても、第1および第2
の実施例と同様の作用効果を有する。
の実施例と同様の作用効果を有する。
なお、上記各実施例における固定スクロール翼
33と旋回スクロール翼25とは固定側と可動側
を逆にしても相対的な関係は変わらず同様の作用
効果を期待できる。
33と旋回スクロール翼25とは固定側と可動側
を逆にしても相対的な関係は変わらず同様の作用
効果を期待できる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、固定スクロール翼と旋回スクロール翼の中心
側端部に、2つの中心点を結ぶ線分に垂直なスク
ロール翼の翼の厚さtより長い長さの直線部分を
設けると共に、中心側端部の厚さを翼の厚さtよ
り厚く形成したので、吐出ポートの径をtより大
きくでき、このことにより、吐出ポートを通過す
る圧縮ガスの圧力損失を小さくすることができ
る。
ば、固定スクロール翼と旋回スクロール翼の中心
側端部に、2つの中心点を結ぶ線分に垂直なスク
ロール翼の翼の厚さtより長い長さの直線部分を
設けると共に、中心側端部の厚さを翼の厚さtよ
り厚く形成したので、吐出ポートの径をtより大
きくでき、このことにより、吐出ポートを通過す
る圧縮ガスの圧力損失を小さくすることができ
る。
上記効果を得ると同時に、本発明のスクロー
ル・コンプレツサによれば、スクロール翼の中心
側端部の対向する側が前記直線部分を有し、この
直線部分が圧縮工程の最終段階で、互いに接して
圧縮の残存領域をほぼ0とすることができるの
で、圧縮室の容積を従来のものより小さくでき、
或いは従来の物に比べ高い圧縮比を得ることがで
き、圧縮効率が向上し、コンプレツサを小形化す
ることができ、或いはスクロール翼の巻き数を少
なくして摩擦損失を低減することができる。
ル・コンプレツサによれば、スクロール翼の中心
側端部の対向する側が前記直線部分を有し、この
直線部分が圧縮工程の最終段階で、互いに接して
圧縮の残存領域をほぼ0とすることができるの
で、圧縮室の容積を従来のものより小さくでき、
或いは従来の物に比べ高い圧縮比を得ることがで
き、圧縮効率が向上し、コンプレツサを小形化す
ることができ、或いはスクロール翼の巻き数を少
なくして摩擦損失を低減することができる。
第1図は従来のスクロール翼の形状を示した平
面図、第2図a,b,cは圧縮工程の過程を示し
た説明図、第3図は本発明によるスクロール・コ
ンプレツサを示した縦断面図、第4図はオルダム
リングを示した斜視図、第5図は本発明によるス
クロール翼を示した平面図、第6図a,b,cは
圧縮工程を示した説明図、第7図は本発明の他の
実施例によるスクロール翼の形状を示した平面
図、第8図a,b,cは圧縮工程を示した説明
図、第9図はさらに他の実施例による固定スクロ
ール翼の形状を示した平面図、第10図は対応す
る旋回スクロール翼の形状を示した平面図であ
る。 22……旋回スクロール、25……旋回スクロ
ール翼、33……固定スクロール翼、35……圧
縮室、38……平面。
面図、第2図a,b,cは圧縮工程の過程を示し
た説明図、第3図は本発明によるスクロール・コ
ンプレツサを示した縦断面図、第4図はオルダム
リングを示した斜視図、第5図は本発明によるス
クロール翼を示した平面図、第6図a,b,cは
圧縮工程を示した説明図、第7図は本発明の他の
実施例によるスクロール翼の形状を示した平面
図、第8図a,b,cは圧縮工程を示した説明
図、第9図はさらに他の実施例による固定スクロ
ール翼の形状を示した平面図、第10図は対応す
る旋回スクロール翼の形状を示した平面図であ
る。 22……旋回スクロール、25……旋回スクロ
ール翼、33……固定スクロール翼、35……圧
縮室、38……平面。
Claims (1)
- 1 翼の厚さtと旋回半径eの2倍の和t+2eに
相当する距離だけ離して形成された渦巻状の溝を
有する一対のスクロール翼を相対的に旋回運動可
能にかみ合せることによりスクロール翼間に形成
された圧縮室内のガスを圧縮するスクロール・コ
ンプレツサにおいて、前記スクロール翼は、翼が
互いに対向する中心側端部の内側に翼の厚さtよ
り長い長さの直線部分を有し、かつ、この直線部
分の翼の厚さが前記翼の厚さtより厚い肉厚部分
を有している輪郭形状を具備してなることを特徴
とするスクロール・コンプレツサ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57133319A JPS5923096A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | スクロ−ル・コンプレツサ |
US06/518,629 US4558997A (en) | 1982-07-30 | 1983-07-29 | Scroll compressor with planar surfaces on the internal end portions of the scroll blades |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57133319A JPS5923096A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | スクロ−ル・コンプレツサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5923096A JPS5923096A (ja) | 1984-02-06 |
JPH045832B2 true JPH045832B2 (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=15101909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57133319A Granted JPS5923096A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | スクロ−ル・コンプレツサ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4558997A (ja) |
JP (1) | JPS5923096A (ja) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4781549A (en) * | 1985-09-30 | 1988-11-01 | Copeland Corporation | Modified wrap scroll-type machine |
DE3716017A1 (de) * | 1986-05-09 | 1987-12-10 | Dancho Zochev Dipl Ing Donkov | Rotationskolbenkompressor |
JPS63189680A (ja) * | 1987-01-24 | 1988-08-05 | フオルクスウアーゲン・アクチエンゲゼルシヤフト | 圧縮媒体用容積形機械 |
DK148588A (da) * | 1987-03-20 | 1988-09-21 | Toshiba Kk | Spiralkompressor og spiralelement, samt fremgangsmaade til fremstilling af spiralelementet |
DE3719950A1 (de) * | 1987-06-15 | 1989-01-05 | Agintec Ag | Verdraengermaschine |
JPS6456981A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-03 | Toshiba Corp | Scroll type compressor |
US5056336A (en) * | 1989-03-06 | 1991-10-15 | American Standard Inc. | Scroll apparatus with modified scroll profile |
JPH0387887U (ja) * | 1989-12-22 | 1991-09-06 | ||
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JPH04140492A (ja) * | 1990-10-01 | 1992-05-14 | Toshiba Corp | ガス圧縮装置 |
KR0168867B1 (ko) * | 1991-12-20 | 1999-01-15 | 가나이 쯔또무 | 스크롤형 유체기계, 스크롤부재 및 그 가공방법 |
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EP0687815B1 (en) * | 1994-06-17 | 1998-11-18 | Asuka Japan Co., Ltd. | Scroll type fluid machine |
JPH08284850A (ja) * | 1995-04-17 | 1996-10-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スクロール圧縮機 |
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US6071101A (en) * | 1997-09-22 | 2000-06-06 | Mind Tech Corp. | Scroll-type fluid displacement device having flow diverter, multiple tip seal and semi-radial compliant mechanism |
US6059540A (en) * | 1997-09-22 | 2000-05-09 | Mind Tech Corp. | Lubrication means for a scroll-type fluid displacement apparatus |
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- 1982-07-30 JP JP57133319A patent/JPS5923096A/ja active Granted
-
1983
- 1983-07-29 US US06/518,629 patent/US4558997A/en not_active Expired - Lifetime
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JPS55101788A (en) * | 1979-01-26 | 1980-08-04 | Mitsubishi Electric Corp | Scroll compressor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4558997A (en) | 1985-12-17 |
JPS5923096A (ja) | 1984-02-06 |
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