JPS60249687A - 回転式流体機械 - Google Patents

回転式流体機械

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JPS60249687A
JPS60249687A JP59105970A JP10597084A JPS60249687A JP S60249687 A JPS60249687 A JP S60249687A JP 59105970 A JP59105970 A JP 59105970A JP 10597084 A JP10597084 A JP 10597084A JP S60249687 A JPS60249687 A JP S60249687A
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involute
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    • 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
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/02Rotary-piston machines or pumps 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
    • F04C2/025Rotary-piston machines or pumps 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 the moving and the stationary member having co-operating elements in spiral form

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転式流体機械に関する。
〔従来の技術〕
例えば、公知のスクロール型圧縮機は、第2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
を略中夫に吐出口4を有するシール端板に固定し、両者
を相対的に180°回転させ、かつこの両者のうずまき
体が51.52及び51’ 、 52’の4点で互いに
接触するように、距離2ρ(−うずまきのピノチー2×
うずまきの板厚)だけ相対的にすらl〜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の周りに自転を行なうことな(
半径ρ==Q o’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51′、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lの公転に伴い徐々に変化する−0 すなわち、同図(1)の状態からうずまき体1をまず9
0°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/」−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)で開きはじ
めた外側空間が同図(3)、同図(4)から同図(1)
に移り、新たな気体を取りこんで密閉/JX室を形成し
、以後これをくりかえし、うずまき体外側空間より取り
こまれた気体が圧縮され吐出口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3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Nもに、うずまき体252および円板25
1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にクランクビン23を有する主軸1
7を枢着し、クランクピン23に、第4図(第3図のI
V’−IV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 、1,1ング部材2922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241よりなる公転スクロール部材2
4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
ポリー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零とは
ならず、いわゆるトップクリアランス容積を残す現象が
存在する。
すなわち、第5間髪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1,202
つの当接点52 、52’間に形成されたlJS室53
は、更に公転すると同図(2)のようになり、と瓦で小
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(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に連通ずる。
このため、同図(2)で表わ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
(、再度小室3,3に連通されてしまい、このトップク
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
そのま瓦損失となるのである。
また、うずまき体1,2の中央部先端はそれぞれシャー
プエツジとなっているので、運転中にこの部分が破損す
ることがあり、さらにこの先端部分の機械加工に工数が
か又っている。
そこで本発明者等はこの点を解決するために、さきに特
願昭57−206088号として第6回正面図に示すよ
うなうずまき体を具えた回転式流体機械を提案した。
すなわち、同図において、501は固定側うずまき体、
601及び602はそれぞれうずまき体501の外側曲
線及び内側曲線で、外側曲線601は基円半径す、始点
へのインボリュート曲線、内側曲線602のEF間は外
側曲線601と角度π−■だげ位相をずらせたインボリ
ュート曲線、DB間は半径Rの円弧とし、外側曲線60
1と内側曲線602を接続する接続曲線603は半径r
の円弧とし、点Aは外側曲線601のインボリュート始
点、点Bは外側曲線601と接続曲線603の境界点で
、両曲線はこの点でそれぞれの接線を等しくする、点C
は外側曲線601の十分外方の点、点りは内側曲線60
2と接続曲線603の境界点で、こ又で半径R及びrの
2つの円弧は接する、点Eは内側曲線602の円弧(D
B間)とインボリュート曲線EFの境界点で、こ又で両
曲線はそれぞれの接線を等しくする、点Fは内側曲線6
02の十分外方の点である。
他方の公転側うずまき体502も同様である。
こ又で、半径R9rは下記式で表わされる。
R=ρ+bβ十d ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・ (1)r = bβ+d ・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ (2)たyし、ρ:公転半径 b=基円半径 b”−(−+bβ)′ d = −・・・ (3) 2(−十bβ) β=パラメータ である。
パラメータβは原点0を通る直線と負のX軸がなす角に
等しく、原点0を通り、角βの直線と基円との2つの交
点は直線EO2及び直線Bo3上に存在し、直線EO,
及び直線BO,は上記交点にて基円に接している。
次に、第7図において、502は公転側うずまき体、5
52 、552’はそれぞれ両うずまき体の当接点、5
53は当接点552゜552′にて形成される小室、5
03.503はそれぞれ外方の小室で、同図(1)は、
第5図(1)に、同図(2)は、第5図(2)にそれぞ
れ対応し、また同図(3) 、 (4) 、 (5)は
同図(2)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。
この提案では両うずまき体501.502が相対的に第
7図(1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 、
 (5)の順に、公転を行なうと、当接点552 、5
52’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の容積が零となる。
このため、従来存在したいわゆるトップクリアランスボ
リュ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
機が流体に加えた仕事は、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、若干のトップクリアランスボリュームが生ずる
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。
うずまき体501.5’02のそれぞれ中央部の先端形
状は、第6図に示したように、円弧の接続曲線603と
したことにより、シャープエツジはなくなり、機械の運
転中にこの部分が破損することはなく、また内側曲線6
02のDB間および接続曲線603をそれぞれ円弧とし
たことによりうずまき体の加工が容易となる。
上記提案によれば、多くの欠点が解消され多大の効果が
得られるのであるが、その反面下記のような不都合が生
ずる場合もある。
すなわち、うずまき体の形状を決定するのは、インボリ
ー−1−基円半径b、旋回半径ρ、パラメータ(インボ
リュート成立限界を表わす)βの3つであるが、実際の
機械を加工するには通常エンドミルカッターが用いられ
るタメ、このエンドミルカッター径を考慮する必要があ
り、特願昭57−206088号では円弧部分BD間の
曲率半径Rの制約を受けるため細いエンドミルカッター
を用いざるを得ない場合があり、その際、エンドミルカ
ッターの剛性不足による加工誤差の増大、加工時間の増
加等が生ずることになる。
本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、エ
ンドミルカッター径はうずまき体の溝巾−と同−又はわ
ずかに小さい程度のものを使用することができ、加工誤
差を小さくすると瓦もに加工時間を短縮する回転式流体
機械を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明は、それぞれ同一形状のうずまき体よ
りなる静止側うずまき体及び公転側うずまき体を互いに
180°回して噛み合せ公転側うずまき体を静止側うず
まき体に対し公転半径ρで公転するようにしたものにお
いて、両うずまき体をそれぞれインボリュート曲線より
なる外側曲線と、内方に半径凡の円弧を有するインボリ
ュート曲線よりなる内側曲線と、上記外側曲線と上記半
径Rの円弧とを滑かに接続する半径rの円弧とで形成し
たこと(たgし、 R−ρ+bβ十d r = bβ十d b2−(−十bβ)″ d= −−−、−− 2(−十bβ) b:インボI/ 、 −)曲線の基円半径)を特徴とす
る。
〔作 用〕
このような構成によれば、加工誤差を/hさくすると又
もに加工時間を短縮する高性能かつ低コストの回転式流
体機械を得ることができる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を図面について説明すると、第1図は
そのうずまき体を示す正面図である。
上図において、第6図と同一の符号はそれぞれ同図と同
一の部利・寸度を示し、R,r及びdはそれぞれ前記(
1) 、 (2)及び(3)式と同一であり、パラメー
タβは(4)式の関係を満たすものとする。
701は固定側うずまき体505の外側曲線、702は
その内側曲線で、外側曲線701は基円半径す上の始点
へのインボリュート曲線、内側曲線702の82間は外
側曲線701と角度π−■だけ位相をずらせたインポリ
−ト曲線、DE間は(1)式で与えられる半径R中心0
20円弧、外側曲線701と内側曲線702とを接続す
る接続曲線703は(2)式で与えられる半径r中心0
1の円弧、点Aは外側曲線701のインボリュート始点
(基円半径b)、点Bは外側曲線701と接続曲線70
3の境界点で、両曲線はこの点でそれぞれの接線を等し
くする。
点Cは外側曲線701の十分外方の点、点りは内側曲線
702と接続曲線703の境界点で、こ−で半径R及び
半径rの2つの円弧は接する。
点Eは内側曲線702の円弧(DE間)とインボリュー
ト曲線EFの境界点で、両曲線はそれぞれの接線を等し
くする。点Fは内側曲線702の十分外方の点である。
こ又で、パラメータβは原点0を通る直線とX軸の負の
方向となす角であり、インボリュート基円の原点Oを通
り角βの直線と基円との2つの交点は直線EO,及び直
線BO。
上にあり、直線EO2及び直線BO,は上記交点にて基
円に接し、BO2とBO−、は平行である。
なお、公転側うずまき体も同様である。
このようなうずまき体においては、その溝巾T。は(5
)式で与えられる。
T、=πb+ρ ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・ (5)従って、パラメータを(4
)式で与えられるβとすると、内側曲線の円弧部分の半
径Rは、R>T、・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (6)となる
このようなうずまき体によれば、うずまき体の溝巾T6
と略等しいかわずかに小さいエンドミルカッター径のカ
ッターにて溝部と、円弧ED間を加工することができる
ので、十分大きなカッター径のエンドミルカッターにて
うずまき体の加工を行うことが可能となり、従来のもの
で時として生じた不都合は解消される。
なお上記実施例において、下記のような変形例が考えら
れる。
(1) 内側曲線7020代わりに、内側曲線702よ
りも外側曲線701側に同図に破線で示すように、わず
かなすきま△Cすなわち逃げ代△Cを設けて構成する内
側曲線710でも良い。
こ〜で、点Gは接続曲線上の点りと点 B間の任意の点であり、説明の便宜上比較的大きな△C
を図示しているが、△Cの量は借手でよい。
(2)図示しないが、上記(1)の内側曲線にてすきま
△Cを設ける代わりに接続曲線にて、すきま△Cを設げ
て逃げ代をとるよ 1うにしても勿論よい。
(3)一方のうずまき体を上記実施例の形状となし、他
方のうずまき体のみにて、上記(]) 、 (2)を組
み合せた内側曲線及び外側曲線の両者にすきま△Cを設
けて逃げ代を構成しても良い。
(4)両うずまき体で内側及び接続側曲線にわずかのす
きまを設けてもよい。
以上、(1)〜(4)の何れの場合も、△Cはわずかな
すきまであるから、特願昭57−206088号で意図
される効果は損われることなく実現され良好なる効率を
有する機械を提供することが可能である。
(5)本発明は圧縮機の場合に限らず、うずまき体を有
する流体機械ならその用途を問わず、広く適用すること
ができる。
〔発明の効果〕
要するに本発明によれば、それぞれ同一形状のうずまき
体よりなる静止側うずまき体及び公転側うずまき体を互
いに180°回して噛み合せ公転側うずまき体を静止側
うずまき体に対し公転半径ρで公転するようにしたもの
において、両うずまき体をそれぞれインボリュート曲線
よりなる外側曲線と、内方に半径凡の円弧を有するイン
ボリュート曲線よりなる内側曲線と、上記外側曲線と上
記半径Rの円弧とを滑かに接続する半径rの円弧とで形
成したこと(たgし、 R二ρ十りβ十d r=bβ十d b2−(−+bβ)′ d = −、−−−−−−−−− 2(−+bβ) b=インボリーート曲線の基円半径)により、比較的大
径のエンドミルカッターを使用して加工誤差を小さくす
ると又もに加工時間を短縮する低コストかつ高性能の回
転式流体機械を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のうずまき体を示す正面図、
第2図は公知のスクロール型圧縮機の作動原理図、第3
図は公知のスクロール型圧縮機を示す縦断面図、第4図
は第3図のIV−IVに沿った横断面図、第5図は第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6図は特願昭57−20608号で提案され
たうずまき体を示す正面図、第7図は第6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。 505・・・固定側うずまき体1.701・・・外側曲
線、702・・内側曲線、703・・・接続曲線b・・
・インボリュート曲線の基円半径、△C・・・すきま、
β・・・パラメータ、Rl r・・・半径、T、・・・
溝巾、A・・・始点、B・・・境界点、C・・・十分外
方の点、D・・パ境界点、E・・・境界点、F・・十分
外方の点。 復代理人 弁理士 塚 本 正 文 筆1図 第2図 (1) (2) 第3図 0 第4図 ;rn 291 第5図 (1) (2)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 それぞれ同一形状のうずまき体よりなる静止側うずまき
    体及び公転側うずまき体を互いに180°回して噛み合
    せ公転側うずまき体を静止側うずまき体に対し公転半径
    ρで公転するようにしたものにおいて、両うずまき体を
    それぞれインボリーート曲線よりなる外側曲線と、内方
    に半径孔の円弧を有するインボリュート曲線よりなる内
    側曲線と、上記外側曲線と上記半径孔の円弧とを滑らか
    に接続する半径rの円弧とで形成したこと(たyし、R
    =ρ+bβ+d r = bβ+d b2−(L−4−bβ)′ d == 、−、−−−−−−−−−−−−2(−+b
    β) b:インボリーート曲線の基円半径)を特徴とする回転
    式流体機械。
JP59105970A 1984-05-25 1984-05-25 トップクリアランスゼロの高効率回転式流体機械 Expired - Lifetime JPH0747956B2 (ja)

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JP59105970A JPH0747956B2 (ja) 1984-05-25 1984-05-25 トップクリアランスゼロの高効率回転式流体機械
GB08513085A GB2159882B (en) 1984-05-25 1985-05-23 Scroll-type rotary fluid machine
AU42864/85A AU579532B2 (en) 1984-05-25 1985-05-24 Rotary type fluid machine
CA000482324A CA1279301C (en) 1984-05-25 1985-05-24 Rotary type fluid machine
US06/738,049 US4678415A (en) 1984-05-25 1985-05-24 Rotary type fluid machine
KR1019850003577A KR880000520B1 (ko) 1984-05-25 1985-05-24 회전식 유체기계
FR8507897A FR2568951B1 (fr) 1984-05-25 1985-05-24 Machine fluidique de type rotatif
DE19853519447 DE3519447A1 (de) 1984-05-25 1985-05-28 Stroemungsmittel-drehkolbenverdichter oder -maschine
SG567/88A SG56788G (en) 1984-05-25 1988-08-29 Rotary type fluid machine

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63309791A (ja) * 1987-01-27 1988-12-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スクロ−ル型流体機械
JPH01240784A (ja) * 1988-03-18 1989-09-26 Sanyo Electric Co Ltd スクロール圧縮機

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5958187A (ja) * 1982-09-26 1984-04-03 Sanden Corp スクロ−ル型圧縮機

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5958187A (ja) * 1982-09-26 1984-04-03 Sanden Corp スクロ−ル型圧縮機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63309791A (ja) * 1987-01-27 1988-12-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スクロ−ル型流体機械
JPH01240784A (ja) * 1988-03-18 1989-09-26 Sanyo Electric Co Ltd スクロール圧縮機

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