JPH09329092A - スクロール流体機械 - Google Patents
スクロール流体機械Info
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- JPH09329092A JPH09329092A JP14908996A JP14908996A JPH09329092A JP H09329092 A JPH09329092 A JP H09329092A JP 14908996 A JP14908996 A JP 14908996A JP 14908996 A JP14908996 A JP 14908996A JP H09329092 A JPH09329092 A JP H09329092A
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- 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
- F04C18/0276—Different wall heights
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
ールと、端板に渦巻き状のラップを有する旋回スクロー
ルとを、ラップを向かい合わせにして互いに噛み合わ
せ、固定スクロールに対して旋回スクロールを自転を阻
止して公転旋回運動させるスクロール流体機械におい
て、ラップ強度を損うことなく、確実にガスの漏れる方
向、タイミング、およびガス漏れ量を制御し、高効率及
び低騒音を実現する。 【解決手段】 上記両スクロールのラップの中央部を異
なる形状のプロファイルの2以上の段からなる階段状に
形成し、両スクロールを噛み合わせた時の対応する段の
プロファイルを最終的に圧縮容積が実質的にゼロとなる
完全噛み合いプロファイルとなし、かつ対応する段のう
ち1以上の対応する段を両スクロールで異なる高さに設
定して両スクロールの間に空間を形成した。
Description
として使用されるスクロール流体機械に関するものであ
り、特にその渦巻状ラップのプロファイルに関するもの
である。
に立設された渦巻状ラップとからなる固定スクロールと
旋回スクロールとが互いに噛み合わされているものであ
る。図6は、従来のスクロール圧縮機の渦巻状ラップの
中心部付近のプロファイル図である。スクロール圧縮機
の中心部プロファイルとしては、円弧や正弦関数を用い
た完全噛み合いプロファイルが用いられることが多く、
図6はこの完全噛み合いプロファイルを示した図であ
る。図において、1は基礎円、30は背側インボリュー
ト曲線、31は腹側インボリュート曲線、37は背側イ
ンボリュート接続点、38は腹側インボリュート接続
点、47は背側インボリュート接続角、48は腹側イン
ボリュート接続角である。完全噛み合いプロファイルに
おいては、背側インボリュートと中心部曲線との接続角
47と腹側インボリュートと中心部曲線との接続角48
は同一であり、固定スクロールのプロファイルと旋回ス
クロールのプロファイルとは同形である。組立誤差や工
作誤差によっては、中心部圧縮室のガスが背側圧縮室ま
たは腹側圧縮室のいずれかに漏れることがある。この漏
れる方向によって、性能のばらつきや、騒音のばらつき
が発生する。
み合いの一部を切り欠くことによってガス漏れの方向を
一定にする工夫が多数なされているが、これは噛み合い
がはずれる点の角度を接続角より小さい方にわずかに移
動させるものであり、確実な漏れタイミングの制御はで
きなかった。
ップの中心部付近の他の例のプロファイル図であり、
(a)は固定スクロール、(b)は旋回スクロールのプ
ロファイル図である。これは前述の欠点を解消するため
になされた工夫を示したものであり、17,27は固定
スクロール、旋回スクロールのそれぞれの背側インボリ
ュート接続点、18,28は固定スクロール、旋回スク
ロールのそれぞれの腹側インボリュート接続点、47は
各スクロールの背側インボリュート接続角、48は各ス
クロールの腹側インボリュート接続角である。この例で
は、背側インボリュート接続角47と腹側インボリュー
ト接続角48とが異なっており、これによって、固定ス
クロールのプロファイルと旋回スクロールのプロファイ
ルとは異る形状となっている。このプロファイルでは漏
れタイミングの制御は確実に行われるが、角度の小さい
接続角27のプロファイルにおいて、スクロール先端に
発生する応力が大きい。信頼性のある形状とするには、
この接続角27のプロファイルの先端部において十分な
強度を有するように設計する必要がある。しかし、この
ような設計をすると、圧縮機の押し退け量が小さくなっ
たり、圧縮比が小さくなって効率が低下するなどの問題
が生じる。
の欠点を解消し、ラップ強度を損うことなく、確実にガ
スの漏れる方向、タイミング、およびガス漏れ量を制御
し、効率を高め、騒音を低下させようとするものであ
る。
したものであって、端板に渦巻き状のラップを有する固
定スクロールと、端板に渦巻き状のラップを有する旋回
スクロールとを、ラップを向かい合わせにして互いに噛
み合わせ、固定スクロールに対して旋回スクロールを自
転を阻止して公転旋回運動させるスクロール流体機械に
おいて、次の特徴を有するものである。 (1) 上記両スクロールのラップの中央部を異なる形
状のプロファイルの2以上の段からなる階段状に形成
し、両スクロールを噛み合わせた時の対応する段のプロ
ファイルを最終的に圧縮容積が実質的にゼロとなる完全
噛み合いプロファイルとなし、かつ対応する段のうち1
以上の対応する段を両スクロールで異なる高さに設定し
て両スクロールの間に空間を形成した。 (2) 上記(1)項に記載のスクロール流体機械にお
いて、ラップの中央部に形成された段のうち1以上の段
の高さを渦巻き方向に変化させた。
係るスクロール圧縮機の渦巻状ラップの中央部付近の斜
視図であり、(a)は固定スクロール3、(b)は旋回
スクロール4に関するものである。この実施形態のスク
ロールは2段の階段状に形成されている。図2は上記両
スクロールが噛み合わせられた時の断面図である。図1
(a)において、2はスクロールの端板、11は固定ス
クロール3の下段(端板側)プロファイル曲線、12は
同固定スクロールの上段プロファイル曲線である。H2
は下段の高さ、H1 は上段の高さである。図1(b)に
おいて、2は上記と同様端板であり、21は旋回スクロ
ール4の下段(端板側)プロファイル曲線、22は同旋
回スクロールの上段プロファイル曲線である。h2 は下
段の高さ、h1 は上段の高さである。上記両スクロール
において、H1 ≠h2 (即ちH2 ≠h1 )である。上記
両スクロールは必ずしも同一形状に加工されている必要
はない。図2において、80は両スクロールが噛み合わ
せられた時、両スクロールの間に形成される空間であ
る。
H1 ≠h2 (即ちH2 ≠h1 )であるため、両スクロー
ルを噛み合わせたときに固定スクロール3と旋回スクロ
ール4の間に空間80(図2)を設けることができる。
上記各段の高さH1 ,H2 ,h1 ,h2 の設定により、
この空間80の大きさを調整でき、工作精度や組立精度
によらず漏れ量の制御が可能である。さらに、背側、腹
側のインボリュート接続点を調整することにより、ガス
の漏れる方向、タイミング、及びガス漏れ量を確実に制
御することが可能となる。上記実施形態は2段に形成さ
れたスクロールを示しているが、3段以上の段を有する
ものでもよく、一般に複数の段をもっていればよい。
ロール圧縮機の渦巻状ラップの中央部付近の斜視図であ
る。図は固定スクロール3を示しているが、旋回スクロ
ールに関してもほぼ同様である。この実施例のスクロー
ルは2段の段を有する階段状に形成されているが、下段
のプロファイル11Aにおいては、その高さがラップ中
央先端部は低く、先端部から離れるにつれて高くなって
いる。
段の高さが上記のように変化しているので、固定スクロ
ールと旋回スクロールとを噛み合わせた時、両スクロー
ル間に形成される空間80の大きさを高さ方向に変化さ
せることができる。この段の高さ変化を調整することに
よって、空間80の大きさを、前記第1実施形態のもの
より細かく調整することができ、工作精度や組立精度に
よることなく、漏れ量の微調整が可能となる。なお上記
両スクロールは同じ形態に加工されている必要はない。
ロール圧縮機の渦巻状ラップの中央部付近の斜視図であ
る。図は固定スクロールを示しているが旋回スクロール
もほぼ同様である。前記第2実施形態(図3)において
は、中央部ほど下段プロファイル曲線11Aの段の高さ
が低いのに対して、本第3実施形態(図4)において
は、中央部ほぼ下段プロファイル曲線11Bの段の高さ
が高く設定してある。本実施形態においても、前記第2
実施形態と同様な効果がもたらされる。前記第2実施形
態はインボリュート接続点付近での歯面剛性変化が小さ
く、騒音面で優れており、本第3実施形態はスクロール
ラップ先端での強度面で優れており、騒音・強度の重要
度に応じて選択すればよい。本実施形態においても、固
定・旋回両スクロールは、必ずしも同一形態に加工され
ている必要はない。
ロール圧縮機の渦巻状ラップの中央部付近の斜視図であ
る。図は固定スクロールを示しているが、旋回スクロー
ルもほぼ同様である。本実施形態は下段プロファイル曲
線11Cの段の高さをステップ状に変化させたものであ
る。本実施形態では、さらに、ラップ中央部ほど下段プ
ロファイル曲線の段の高さを低くしているが、中央部ほ
ど段の高さを高くしてもよい。本実施形態においても、
固定・旋回両スクロールの間に形成される空間80の大
きさを高さ方向に変化させることができる。この段の高
さ変化を調整することによって、空間80の大きさを細
かく調整でき、工作精度や組立精度によらず漏れ量の微
調整が可能となる。本実施形態においても、固定・旋回
両スクロールは同形に加工されている必要はない。
ロールのラップの中央部を異なる形状のプロファイルの
2以上の段からなる階段状に形成し、両スクロールを噛
み合わせた時の対応する段のプロファイルを最終的に圧
縮容積が実質的にゼロとなる完全噛み合いプロファイル
となし、かつ対応する段のうち1以上の対応する段を両
スクロールで異なる高さに設定して両スクロールの間に
空間を形成し、あるいはさらに、ラップの中央部に形成
された段のうち1以上の段の高さを渦巻き方向に変化さ
せたので十分なラップ強度を有し、かつ確実にガスの漏
れる方向、タイミング、およびガス漏れ量を制御するこ
とができ、効率を高め、低騒音を実現することができ
る。
機の渦巻状ラップの中央部付近の斜視図であり、(a)
は固定スクロール、(b)は旋回スクロールの斜視図で
ある。
図である。
機の渦巻状ラップの中央部付近の斜視図である。
機の渦巻状ラップの中央部付近の斜視図である。
機の渦巻状ラップの中央部付近の斜視図である。
部付近のプロファイル図である。
部付近の他の例のプロファイル図であり、(a)は固定
スクロール、(b)は旋回スクロールのプロファイル図
である。
線 11A,11B,11C 高さの変化する固定側下段
プロファイル曲線 12 固定側上段プロファイル曲
線 17 固定側の背側インボリュー
ト接続点 18 固定側の腹側インボリュー
ト接続点 21 旋回側下段プロファイル曲
線 22 旋回側上段プロファイル曲
線 27 旋回側の背側インボリュー
ト接続点 28 旋回側の腹側インボリュー
ト接続点 30 背側インボリュート曲線 31 腹側インボリュート曲線 37 背側インボリュート接続点 38 腹側インボリュート接続点 47 背側インボリュート接続角 48 腹側インボリュート接続角 80 空間
Claims (2)
- 【請求項1】 端板に渦巻き状のラップを有する固定ス
クロールと、端板に渦巻き状のラップを有する旋回スク
ロールとを、ラップを向かい合わせにして互いに噛み合
わせ、固定スクロールに対して旋回スクロールを自転を
阻止して公転旋回運動させるスクロール流体機械におい
て、上記両スクロールのラップの中央部を異なる形状の
プロファイルの2以上の段からなる階段状に形成し、両
スクロールを噛み合わせた時の対応する段のプロファイ
ルを最終的に圧縮容積が実質的にゼロとなる完全噛み合
いプロファイルとなし、かつ対応する段のうち1以上の
対応する段を両スクロールで異なる高さに設定して両ス
クロールの間に空間を形成したことを特徴とするスクロ
ール流体機械。 - 【請求項2】 ラップの中央部に形成された段のうち1
以上の段の高さを渦巻き方向に変化させたことを特徴と
する請求項1に記載のスクロール流体機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14908996A JP3806180B2 (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | スクロール流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14908996A JP3806180B2 (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | スクロール流体機械 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09329092A true JPH09329092A (ja) | 1997-12-22 |
JP3806180B2 JP3806180B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=15467464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14908996A Expired - Lifetime JP3806180B2 (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | スクロール流体機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3806180B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2947308A1 (fr) * | 2009-06-30 | 2010-12-31 | Danfoss Commercial Compressors | Machine a volutes a etages multiples |
CN115929629A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-04-07 | 北京理工大学 | 一种多维共轭曲面涡齿组、压缩机和膨胀机 |
-
1996
- 1996-06-11 JP JP14908996A patent/JP3806180B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2947308A1 (fr) * | 2009-06-30 | 2010-12-31 | Danfoss Commercial Compressors | Machine a volutes a etages multiples |
WO2011001100A3 (fr) * | 2009-06-30 | 2011-09-15 | Danfoss Commercial Compressors | Machine à volutes à étages multiples |
US8864479B2 (en) | 2009-06-30 | 2014-10-21 | Danfoss Commercial Compressors | Multi-stage scroll machine |
CN115929629A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-04-07 | 北京理工大学 | 一种多维共轭曲面涡齿组、压缩机和膨胀机 |
CN115929629B (zh) * | 2022-11-16 | 2023-11-24 | 北京理工大学 | 一种多维共轭曲面涡齿组、压缩机和膨胀机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3806180B2 (ja) | 2006-08-09 |
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