JPS5963388A - 回転式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転式流体機４］ＩＱ　Ｉｎ−開−する。

例えは、公知のスクロール型圧縮機ば、第１１ン１作動
ノ皇理図に示１“ように、同一形状の２−）の５４−ま
と体の　方２を略中火に吐出（−１４を有１゛ろシール
端板に固定し、両者を、第１図に示１′ように、相対的
に１８（１０回転させ、かつこの両者のうずまき体が５
１．５２および５　ｔ　Ｉ　、　’　５２　Ｌ　　の４
点で互いに接触するように、距離２ρ（−うずまきのピ
ッチ〜２×うずまきの板厚）たけ相対的にずらして、互
いに重ね合せ、一方のうずまき体２を静止し、他方のう
ずまき体ｌをクランク半径ρを有１ろクランク機構にて
、一方のうずまき休２の中心Ｏの周りに自転を行なうこ
となく半径ρ−Ｕ　Ｏ’で公転運動をなすように構成さ
れる。

そう判ると、２つのうずまき体１　、　２１０ＪＫは、
両うずまき体が当接−ｊ−る点５］、５２及び点５１’
、５２’　　間に密閉されプｊ小室３゜３が形成され、
密閉小室３．３の容積かうずまき休ｌの公転に伴い徐々
に変化する。

−Ｊなわれへ同図（１）の状態からう才まき休ｌをま−
む９（１０公転させると、同図（２）と在り、１８０’
公転させると同図（３）に、２７（１０公転さぜると同
図（４）となり、この間、小室３の容積は徐々に減少し
、同図（４）ては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（］、）と在り、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）
の間で最小の容積どなり、この間、同図（２）で開きは
しめだ外ｆ１１１柴間が１１旧ンｌ　（８）　、同ｆｓ
ｌ　ｆ４１から同図（１１に移り、ｌｌｉだな気体る・
取りこんで密閉小室を形成Ｉ〜、以後これをくりかえし
７、うずまき体外０１１Ｉ空間より取りこまれた気体が
圧縮され吐出１１４より吐出されろ。

上記ば、スクロール型圧縮機の作動原理であるが、スフ
「１−　ル型圧縮磯はｕ体重１ｉＬは、第２図わ１断１
１１１図に示−４ように、ハウ／ンク１（ｌｌｆ−フロ
ントエンドプレー ンドプレー１−１２．７リンダプレー　ｌ−　１　３　
」二りなり、リヤエンドプレー１−１２に吸入１］］　
４　、　ｌＥ．ｉｌ．ｉ　ｌ−、、−１　１　５を突設
すると＼もに、５才まき（Ａ＜　２　５　２および円板
２　５　１　、ｌ：りなろ静止スクロール９月２５を固
定し、フロントエンＩ・プレー１−　１　１にクランク
ピン２３を有−４−る主軸１７を枢着し、クランクピン
２３に、Ｍｙａ図（第２図の１１１−■断面図）に示１
−ように、ラジアルニー１ル軸受２６、公転スクロール
９利２４のボス２４３，角筒部材２７１，摺動体２９１
．ｌＪンダ部利２９ｚ，回り止め２９３等よりなる公転
機４，，，１７を介して、うずまき体２４２および円板
２４１よりなる公＋ｉｊ，ニスクロール部月２４が細膜
さｉｚている。

このようなスクロール型圧縮機のうすまぎ休１，２の形
状を決めるものと１２では、例えｌＴ１本発明者らがさ
きに提契した！１′！ｌ願昭５６ー１　９　’ン６　’
７　２−号に詳イ１１１に述へたように、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ュート関数で
構成劇４）ことかでキ７：．）のであるが、作動原■１
（１で述−、たように、小室５°８はｉｌｌｉｌｉ時そ
の容積を減少し、これにより吐出．、ｐ−　１・から高
１」５のυ；Ｃ１′イ・；・ｌ・吐出さハフイ）１１プ
ハうずまき体に（ｊ、厚さかＪ）るだめ小室の容積％−
Ｊ−　（、）とはならず、いわゆるｌ−　ノブクリアラ
ンス容積を残１現象か存在−４−る。

すなわち、第４図要部拡大図に示すように、同図（］）
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
、史に公転寸ろと同図（２）σ）ようになり、こ＼で小
体５３の容積は最小となり、す↓にうすまぎ体■を公転
さぜろと、２−〕のうすまき体１．　　２は肉（（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５−４′まき体外側に形成さ
〕１−〔いろ小室３，３に連ｊ１！ｉする。このため、
同図（２）で表わされろ小室の最小賓枯中の高圧γ１；
Ｃ，体ば、吐出ボー１・４より外部へ１１１出されるこ
となく、ｉｌＴ　ｍ小室３，３に連ｉｊｆｉさノ１，で
しまい、このトップクリアランス容Ａ【′−ｔの流体に
対し２てなさｆＬだ用紺；磯の（−１ニー４１はそのま
＼損失となるのである。

本発明ばこのよう々４酉１１１に鑑み−〔提冥されたも
ので、トップクリアランス容ｆｉｆを実質的に零と在し
、（１４失を最小と−４ろ高効率の同転入τＮ．体機械
を提供到ることを［１的とし、そｉｔそｉｔ同一形状の
う十まき体よりなる静止側うすまき体およびｔｅ回訓う
すまき体を具えだものにおいて、両うずまき体の当接点
間に形成さＪする中央部の小室容積が両うずまき体の相
対的旋回に（トい実質的に零になるようにしたことを特
徴とする。

本発明をスクロール型圧Ｘ１［；機に適用した一実施例
を図面について説明Ｉろと、第５図はそのうずまき体を
示１４ｊ，１へ分Ｗｉｒｉｉ図、第６ン１（１）〜（５
）は第５図のうずまき体を其えたスクロール型圧縮機の
小室の変化を示１説明図てある。

まず、第５図において、５０１は不発り．１（厖係るう
ずまき体（固定側）、６０１および６　０　２はそノｔ
ぞれうすまき体５０１の外側曲線および内側曲線、点Ａ
（先夕目１ｉ１１　＋１１１　ｉ祿６０１および内側（
曲線６０２の始点、点１）は−外側曲線６（］１の十分
外方の任消点、点１・２（コ、内１１１１　１１１１６
１６　（１　２　Ｑ）十分外方の任，０点、点１３およ
Ｏ・点Ｃは、内側曲線６　（１　２＋の点である。

ここにうずまき体の形状を規５ｔする曲線としても」、
（（ＩＬ々のものがあるが、例えは、外１ｔｌｌ　＋Ｉ
ｌ＋線６（１１（ＡＩ）間）は、基円半径−＝：　１）
−を二その始点を点Ａとするインボリュート関数どし、
（特願昭５　に　−１９７６７２号参照）他方内側面＃
　６　（１２（Ａ　ｌ°］間）を次に二示１−形状とす
る。

１冊３間　基円丁、径・・・１）のインボリュート関数
で、外側曲線６０Ｊとその始点 （図示ぜず）をπ−ｂたけ位相を すら伊だもの・ただしρは後記−４′ る公転側うすまき体の５０２公転 半径てＪ）る。

１１　Ｃ間　１・記の関数とする。

１（：ｌ、パラメータ、 ＡＣ間・・ド記の関数 −１ρ 魚目　ｘ’、　Ａ　Ｕ　１５　＝　π−１＋ｎ　　（−
、−、−）の内（１１１曲ａｉｌ　十の点、 曲線十の点、（なお、（Ｊ’ｌ’はＸ軸と５１′行）点
（、）’−（−１）　、　　−１も」−ρ）の点次に、
第６図において、５　［＋　２　ｉｔ：公ｑｉ、；側う
すまき体、５５２．５５２’はそれぞれ両うずまき体の
当接点、５５３は当接点５５２゜５５２′にて形成さ）
Ｌる小室、５　ｏ　３．５　ｏ　３はそｉｚぞｈ外方の
小室で、第６図（１）は、第４図＋１）　ｌ／こ、同図
＋２）　＆ｉ１、第４図（２）に、同図（３）は、第４
図（３）にぞノ′Ｌそれ対応し７、まだ同図（４１，（
５）は同図（３）よりうずまき休５０２を更に公転さぜ
だ場合をそノ′Ｌそれ示す。

本発明ては両５すまき体５ｆｌｌ、５＋１２か相対的に
第６）ン１（１）、　（２Ｌ　ｆ８）、　（４）、　＋
５１の順に、公転を＜−ｉなうと、当接点５５２，５５
２’で形成さノシイ）小室５５３０答積が減少し、同図
（５）て゛当扛゛点５５２と５５２′　が同一点となり
、こノシに、Ｊ、り小室５５３の容積が（］となる、こ
のだめ、従来存在したいわゆるトップクリ−１ランスボ
リユームは零と／ｆ：るから、こノ１゜より圧縮された
流体は吐出ポー１・（図示せず）、］：り外部へ１べて
吐出さノ１．圧縮機が７Ａ１．体にイＪ’ｌｃ　ツブｒ
−Ｉｌ、ＩＪ、ｉ１６′：ｌｌ、−Ｊべて流体に−りえ
ｌ？、ｊｌ、従来合作した］（１失はなくなる。

上記実施例においては、説明の便宜−１−１吐出ボー　
１・の大きさを無視しまたが、実際には小室５５３が形
成さう上る適当な位置に吐出ポー１・を形成１゛る必要
があるので、これにより、若干のトノブクリアランスボ
リュー１、か生ずるが、従来のものに比へこの量ははる
かに小さく実質的に零と西な１′ことかできろ。

まだ十バ己実施例では、うずまき体の形状がインポリエ
ート間数を有づろスクロール型流体機械について述べだ
が、これに限定されるものてはなく、例えば公転側う十
まぎ体の中心が円運動を行なうと＼もにぞのうすまき体
−１の一定点が往イリ運動を行Ａ・うようにしたものに
も、本発明はこれを適用１ろことかでき、使用−づろ流
体は空気、フレ珂ンカス等でも良く、まだ用途は、圧縮
機、ボ：／プ、エヤスパンタ等ても良い。

砦するに本発明によれば、そ）１．それ回−形状のうす
まき体より在る静止側うすまき体および旋回側うずまき
体を、ｌ−１、え／にものにおいて、両うずまき体の当
接点間に形成されイ）中央部の小室容積が両うずまき体
の相対的旋回に（トい実質的に零になる」二うにしたこ
とにＪこり、高効率の回転式流体機械を得るから、本発
明は産業上極めて有益なものて゛ある、

【図面の簡単な説明】

ｊ４’ｉ　Ｉ図ｆ１）、　（２１，Ｇｌｌ、　Ｔ４）は
そノＬぞノし公知のスフ［コ　−ル型月縮機のｆ＋業原
卯図、汀１，２図む］、公知のスクロ　ノＬ型１［縣・
ｉ槻の糸１に断面図、第３図＆、ｌ　ｒに　２図のＩｌ
ｌ　　ＩＩＩ　Ｌ・（−浴っ／、−４ｔ、′律〕１面図
、第４図ｆｌｙ、　（２Ｌ　（３）は・そノＬそノＬフ
イＩ、２図のうずまぎ休のｔｌ　ｌ苅的関係ｒ１′ＩＩ
Ｉ′・ｌ゛の変化を小−１部分拡人断面図、；′ｊ’ｒ
　５図は本発明Ｌ・−係イ）うす土き体を示−Ｊ部分断
面図、第６図（１）、　（２）、　に（１，（４）、　
（５）＆’ｌ、そノ１−イノを第５図ｃノ）うすｊ′￥
１本を只え／、−スフｒＪ　−ルノ１１］！圧縮槻の両
う−１−上き体の相苅的関係（＋’７−置の変化を月、
−４）’ｔｒｓ分拡ノ（断面図である。 ５０１　・固′Ａ：二側う４まき（・１り、５０２　公
転側う−す才ぎ体、５（１３外］ｊの小室、５５２゜５
５２′　両′）Ｊｌ、き体の当接点、５５３・・小室、
６（）ｊ　外１１ｔｌ１曲糺（、ｆｉ　（１２・内側曲
線、Ａ　・外（１１１曲線おｊ、０・内側曲線の始点、
１５゜（こ・・内Ｉｌｌ１曲線１０点、Ｉ）・外側曲線
１の十分外方のｆｒ−、＜：！、点、１・）・・内側曲
線１−の十分外方の任意点。 Ｉ）　基円才径、ρ　公転−′ｌＬ径 ｒり代Ｊ甲人　　力■甲　１．鴨；　　木　正　　文二
も３図 手　　続　補　　正　　〒１） 昭和ぶ７年／７月丈日 特許片長　官　　　　　殿 １　事件の表示 昭和　５７年特　　許　願第１’７３ｇ６０号３　補正
をする渚 事件との関係出願人 住所　　東京都千代口１区丸の内二丁目５番１号名称（
６２０）　　三菱重Ｉ−業株式会ネ１４　復代理人 住所　　東京都新宿区南元町５番地３号／Ｊ−ＬＴＪ急
信濃町マノノヨン第２０７号室５　補正の対象　図面　
　　　　　　　　　　″６、補正の内容 第５図を第６図に、第６図を第５図 に、夫々別紙の通り補正する〇

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. それぞれ同一形状のうずまき体よりなる静止側うずまぎ
   体オ６よＯ・旋回側うずまき体を具えだものにおいて、
   １ｉｌｉＪうずまき体の当接点間に形成されろ中央部の
   小室容石腎が両うすまき体のＡｌ数・１的ｈｆｔ回に１
   ゛トい実ＩＮ的に零になるように［７だことを特６２と
   Ｉる回’ｌｊ＋ｉ式ｉＸ１．休機Ｍ。