JPH0551797B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0551797B2
JPH0551797B2 JP57173860A JP17386082A JPH0551797B2 JP H0551797 B2 JPH0551797 B2 JP H0551797B2 JP 57173860 A JP57173860 A JP 57173860A JP 17386082 A JP17386082 A JP 17386082A JP H0551797 B2 JPH0551797 B2 JP H0551797B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spiral
point
curve
cos
sin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57173860A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5963388A (ja
Inventor
Takahisa Hirano
Kyoshi Hagimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP17386082A priority Critical patent/JPS5963388A/ja
Publication of JPS5963388A publication Critical patent/JPS5963388A/ja
Publication of JPH0551797B2 publication Critical patent/JPH0551797B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-piston machines or engines 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
    • F01C1/0207Rotary-piston machines or engines 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
    • F01C1/0246Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2250/00Geometry
    • F04C2250/10Geometry of the inlet or outlet
    • F04C2250/102Geometry of the inlet or outlet of the outlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00Geometry
    • F05B2250/50Inlet or outlet
    • F05B2250/502Outlet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転式流体機械に関する。
例えば、公知のスクロール型圧縮機は、第1図
作動原理図に示すように、同一形状の2つのうず
まき体の一方2を略中央に吐出口4を有するシー
ル端板に固定し、両者を、第1図に示すように、
相対的に180゜回転させ、かつ、この両者のうずま
き体が51,52および51′,52′の4点で互
いに接触するように、距離2ρ(=うずまきのピツ
チ−2×うずまきの板厚)だけ相対的にずらし
て、互いに重ね合わせ、一方のうずまき体2を静
止し、他方のうずまき体1をクランク半径ρを有
するクランク機構にて、一方のうずまき体2の中
心Oの周りに自転を行うことなく半径ρ=OO′で
公転運動をなすように構成される。
そうすると、2つのうずまき体1,2間には、
両うずまき体が当接する点51,52及び点5
1′,52′間に密閉された小室3,3が形成さ
れ、密閉小室3,3の容積がうずまき体1の公転
に伴い徐々に変化する。
すなわち、同図1の状態からうずまき体1をま
ず90゜公転させると、同図2となり、180゜公転さ
せると同図3に、270゜公転させると同図4とな
り、この間、小室3の容積は徐々に減少し、同図
4では2つの小室3,3は連通して小室53とな
り、同図4の状態から更に90゜公転すると、同図
1となり、小室53の容積は同図2より同図3へ
とその容積を減少し、同図3と同図4の間で最小
の容積となり、この間、同図2で開き始めた外側
空間が同図3、同図4から同図1に移り、新たな
気体を取り込んで密閉小室を形成し、以後これを
繰り返し、うずまき体外側空間より取り込まれた
気体が圧縮された吐出口4より吐出される。
上記は、スクロール型圧縮機の作動原理である
が、スクロール型圧縮機は具体的には、第2図縦
断面図に示すように、ハウジング10はフロント
エンドプレート11、リヤエンドプレート12、
シリンダプレート13よりなり、リヤエンドプレ
ート12に吸入口14、吐出口15を突設すると
ともに、うずまき体252および円板251より
なる静止スクロール部材25を固定し、フロント
エンドプレート11にクランクピン23を有する
主軸17を枢着し、クランクピン23に、第3図
(第2図の−断面図)に示すように、ラジア
ルニードル軸受26、公転スクロール部材24の
ボス243、角筒部材271、摺動体291、リ
ング部材292、回り止め293等よりなる公転
機構を介して、うずまき体242および円板24
1よりなる公転スクロール部材24が付設されて
いる。
このようなスクロール型圧縮機のうずまき体
1,2の形状を決めるものとしては、例えば本発
明者らがさきに提案した特願昭56−197672号に詳
細に述べたように、うずまき体の外側および内側
の曲線の大部分をインボリユート関数で構成する
ことができるのであるが、作動原理で述べたよう
に、小室53は漸時その容積を減少し、これによ
り吐出ポートから高圧の流体が吐出される際、う
ずまき体には厚さがあるため小室の容積は0とは
ならず、いわゆるトツプクリアランス容積を残す
現象が存在する。
すなわち、第4図要部拡大図に示すように、同
図1は第1図3に対応し、2つのうずまき体1,
2の2つの当接点52,52′間に形成された小
室53は、更に公転すると同図2のようになり、
ここで小室53の容積は最小となり、更にうずま
き体1を公転させると、2つのうずまき体1,2
は離れ、当接点52,52′はなくなり、2つの
うずまき体1,2間で形成されていた小室53は
各々のうずまき体外側に形成されている小室3,
3に連通する。このため、同図2で表される小室
の最小容積中の高圧流体は、吐出ポート4より外
部へ吐出されることなく、再度小室3,3に連通
されてしまい、このトツプクリアランス容積の流
体に対してなされた圧縮機の仕事はそのまま損失
となるのである。
本発明はこのような事情に鑑みて提案されたも
ので、トツプクリアランス容積を実質的に零とな
し、損失を最小とする高効率の回転式流体機械を
提供することを目的とし、それぞれ同一形状のイ
ンボリユート曲線を用いたうずまき体よりなる一
対の静止側うずまき体および旋回側うずまき体を
具え、両うずまき体の当接点間に形成される中央
部の小室容積が両うずまき体の相対的旋回に伴い
実質的に零になる回転式流体機械において、上記
両うずまき体を、基円半径b、旋回半径ρ、イン
ボリユート開始角β=0のインボリユート曲線で
形成すると共に、両うずまき体の外側インボリユ
ート曲線の始点をA、同外側インボリユート曲線
とその始点をπ−ρ/bだけ位相をずらした内側
インボリユート曲線上の点をBとしたとき、上記
B,A間を下記(1)式による第1の円弧Rと、下記
(2)式による第2の円弧rとで滑らかに接続形成し
てなることを特徴とする回転式流体機械。
X1(t) Y1(t)=Φ(t)Rsin(t) 0−b R−ρ ……(1) X0(t) Y0(t)Φ[2t−(π/2)]ρ 0 Φ(t)Rsin(t) 0+b R−ρ ……(2) ただし、 X1(t) Y1(t)、X0(t) Y0(t)は曲線を現す点の座標、 tはパラメータ、 Φ(t)=cos(t) sin(t) −sin(t) cos(t) R=(4b2+3ρ2)/2ρ Φ[2t−(π/2)] =cos[2t−(π/2)]−sin[2t−(π/2)] sin[2t−(π/2)]cos]2t−(π/2)] 本発明をスクロール型圧縮機に適用した一実施
例を図面について説明すると、第5図はそのうず
まき体を示す部分正面図、第6図1〜5は第5図
のうずまき体を具えたスクロール型圧縮機の小室
の変化を示す説明図である。
まず、第5図において、501は本発明に係る
うずまき体(固定側)、601および602はそ
れぞれうずまき体501の外側曲線および内側曲
線、点Aは外側曲線601および内側曲線602
の始点、点Dは外側曲線601の十分外方の任意
点、点Eは内側曲線602十分外方の任意点、点
Bおよび点Cは、内側曲線602上の点である。
ここに、うずまき体の形状を規定する曲線とし
ては種々のものがあるが、例えば、外側曲線60
1(AD間)は、基円半径=b、インボリユート
開始角β=0でその始点を点Aとするインボリユ
ート関数とし、(特願昭56−197672号参照)、他方
内側曲線602(AE間)を次に示す形状とする。
EB間……基円半径=bのインボリユート関数
で、外側曲線601とその始点(図示
せず)をπ−(ρ/b)だけ位相をず
らせたもの……ただしρは後記する公
転側うずまき体の502の公転旋回半
径である。
BC間……下記の関数とする。
X1(t) Y1(t)=Φ(t)Rsin(t) 0−b R−ρ ……(1) ただし、 X1(t) Y1(t)は座標、 tはパラメータ Φ(t)=cos(t) sin(t) −sin(t)cos(t) R=(4b2+3ρ2)/2ρ AC間……下記の関数 X0(t) Y0(t)Φ[2t−(π/2)] ρ 0 Φ(t)Rsin(t) 0+b R−ρ ……(2) ただし、 X0(t) Y0(t)は座標 Φ[2t−(π/2)] =cos[2t−(π/2)]−sin[2t−(π/2)] sin[2t−(π/2)]cos[2t−(π/2)] 点B……∠AOB=π−tan-1(ρ/b)の内側
曲線上の点 点C……∠FO′C=(1/2)tan-1 [(4b/(ρ2−4b2)] の内側曲線上の点(なお、O′FはX軸と
平行) 点O′……(−b、−R+ρ)の点 次に、第6図において、502は前記した固定
側うずまき体501と同一形状の公転側うずまき
体で、552,552′はそれぞれ両うずまき体
の当接点、553は当接点553,552′にて
形成される小室、503,503はそれぞれ外方
の小室で、第6図1は第4図1に、同図2は第4
図2に、同図3は第4図3にそれぞれ対応し、ま
た同図4,5は同図3よりうずまき体502を更
に公転させた場合をそれぞれ示す。
本発明では両うずまき体501,502が相対
的に第6図1,2,3,4,5の順に、公転を行
うと、当接点552,552′で形成される小室
553の容積が減少し、同図5で当接点552と
552′が同一点となり、これにより小室553
の容積が0となる。
このため、従来存在したいわゆるトツプクリア
ランスボリユームは零となるから、これより圧縮
された流体は吐出ポート(図示せず)より外部へ
すべて吐出され、圧縮機が流体に行つた仕事は、
すべて流体に与えられ、従来存在した損失はなく
なる。
上記実施例においては、説明の便宜上、吐出ポ
ートの大きさを無視したが、実際には小室553
が形成される適当な位置に吐出ポートを形成する
必要があるので、これにより、若干のトツプクリ
アランスボリユームが生ずるが、従来のものに比
べこの量ははるかに小さく実質的に零とみなすこ
とができる。
また、上記実施例では、両うずまき体をインボ
リユート開始角β=0のインボリユート曲線で形
成しているため、うずまき体の中央部におけるう
ずまきの板厚は厚くなることはなく、このため、
吐出ポートを十分大きくすることができ、吐出圧
損を小さくすることができる。
要するに本発明によれば、それぞれ同一形状の
インボリユート曲線を用いたうずまき体よりなる
静止側うずまき体および旋回側うずまき体を具え
たものにおいて、両うずまき体の当接点間に形成
される中央部の小室容積を両うずまき体の相対的
旋回に伴い実質的に零にすることができるため、
高効率の回転式流体機械を得ることができると共
に、十分大きな吐出ポートを設けることができる
ため、吐出圧損を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図1,2,3,4はそれぞれ公知のスクロ
ール型圧縮機の作業原理図、第2図は公知のスク
ロール型圧縮機の縦断面図、第3図は第2図の
−に沿つた横断面図、第4図1,2,3はそれ
ぞれ第2図のうずまき体の相対的関係位置の変化
を示す部分拡大断面図、第5図は本発明に係るう
ずまき体を示す部分正面図、第6図1,2,3,
4,5はそれぞれ第5図のうずまき体を具えたス
クロール型圧縮機の両うずまき体の相対的関係位
置の変化を示す部分拡大断面図である。 501……固定側うずまき体、502……公転
側うずまき体、503……外方の小室、552,
552′……両うずまき体の当接点、553……
小室、601……外側曲線、602……内側曲
線、A……外側曲線および内側曲線の始点、B,
C……内側曲線上の点、D……外側曲線上の十分
外方の任意点、E……内側曲線上の十分外方の任
意点。b……基円半径、ρ……公転半径、β=イ
ンボリユート開始角。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 それぞれ同一形状のインボリユート曲線を用
    いたうずまき体よりなる一対の静止側うずまき体
    および旋回側うずまき体を具え、両うずまき体の
    当接点間に形成される中央部の小室容積が両うず
    まき体の相対的旋回に伴い実質的に零になる回転
    式流体機械において、上記両うずまき体を、基円
    半径b、旋回半径ρ、インボリユート開始角β=
    0のインボリユート曲線で形成すると共に、両う
    ずまき体の外側インボリユート曲線の始点をA、
    同外側インボリユート曲線とその始点をπ−ρ/
    bだけ位相をずらした内側インボリユート曲線上
    の点をBとしたとき、上記B、A間を下記(1)式に
    よる第1の円弧Rと、下記(2)式による第2の円弧
    rとで滑らかに接続形成してなることを特徴とす
    る回転式流体機械。 X1(t) Y1(t)=Φ(t)Rsin(t) 0−b R−ρ ……(1) X0(t) Y0(t)=Φ[2t−(π/2)]ρ 0 −Φ(t)Rsin(t)0+bR−ρ ……(2) ただし、 X1(t) Y1(t)、X0(t) Y0(t)は曲線を現す点の座標、 tはパラメータ、 Φ(t)=cos(t) sin(t) −sin(t) cos(t) R=(4b2+3ρ2)/2ρ Φ[2t−(π/2)] =cos[2t−(π/2)]−sin[2t−(π/2)] sin[2t−(π/2)]cos[2t−(π/2)]
JP17386082A 1982-10-05 1982-10-05 回転式流体機械 Granted JPS5963388A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17386082A JPS5963388A (ja) 1982-10-05 1982-10-05 回転式流体機械

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17386082A JPS5963388A (ja) 1982-10-05 1982-10-05 回転式流体機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5963388A JPS5963388A (ja) 1984-04-11
JPH0551797B2 true JPH0551797B2 (ja) 1993-08-03

Family

ID=15968478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17386082A Granted JPS5963388A (ja) 1982-10-05 1982-10-05 回転式流体機械

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5963388A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60249688A (ja) * 1984-05-25 1985-12-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転式流体機械

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55101788A (en) * 1979-01-26 1980-08-04 Mitsubishi Electric Corp Scroll compressor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55101788A (en) * 1979-01-26 1980-08-04 Mitsubishi Electric Corp Scroll compressor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5963388A (ja) 1984-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2910457B2 (ja) スクロール流体機械
JPS5862395A (ja) スクロ−ル型圧縮機
JP2721668B2 (ja) スクロール型流体機械
JP2001221177A (ja) スクロール型流体機械
JPS60249688A (ja) 回転式流体機械
JPH0551797B2 (ja)
JP3542144B2 (ja) スクロ−ル形流体機械およびその加工方法
JPH0550598B2 (ja)
JPS6229601B2 (ja)
JPH0612044B2 (ja) 回転式流体機械
JP3377538B2 (ja) スクロール型流体機械
GB2143904A (en) Scroll-type rotary positive- displacement fluid machine
JP2560866B2 (ja) スクロール型圧縮機
JPH0311102A (ja) スクロール流体機械
JPS61190183A (ja) 回転式流体機械
JPH022951Y2 (ja)
JPH022950Y2 (ja)
JP2000329079A (ja) スクロール圧縮機のスクロール部材形状
JPS58174190A (ja) スクロ−ル型流体機械
JPS5912187A (ja) スクロ−ル型流体機械の容量制御法
JP2001234878A (ja) スクロール流体機械
JPH0747956B2 (ja) トップクリアランスゼロの高効率回転式流体機械
KR100313894B1 (ko) 스크롤 압축기
JPS58101286A (ja) スクロ−ル型流体機械
JPS6346241B2 (ja)