JP6266097B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents
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Description
a=f(φ)=as+Δa・φ・・・式(1)で与え、
渦巻の外向面のX座標Xo、Y座標Yoを、
Xo=f(φ)・cosφ+{f(φ)・φ+1/2・(t0+Δa・π・φ)}・sinφ
Yo=f(φ)・sinφ−{f(φ)・φ+1/2・(t0+Δa・π・φ)}・cosφ・・・式(2)で、
内向面のX座標Xi,Y座標Yiを
Xi=f(φ−π)・cosφ+{f(φ−π)・φ−1/2・(t0+Δa・π・(φ−π))}・sinφ
Yi=f(φ−π)・sinφ−{f(φ−π)・φ−1/2・(t0+Δa・π・(φ−π))}・cosφ・・・式(3)で設定するとしている。
Δ>0・・・式(4)として、
xi=a0・cosφ+(li(φ)−ti(φ)/2)・sinφ、
yi=a0・sinφ−(li(φ)−ti(φ)/2)・cosφ・・・式(5)、
ただし、
ti(φ)=t0+Δ・(φ−φis0)・・・式(6)、
li(φ)=(a0−Δ)・(φ−φis0)+Δ/(2π)・(φ−φis0)2+a0・φis0・・・式(7)、
xo=a0・cosφ+(lo(φ)+to(φ)/2)・sinφ、
yo=a0・sinφ−(lo(φ)+to(φ)/2)・cosφ・・・式(8)、
ただし、
to(φ)=t0+Δ・(φ−φos0)・・・式(9)、
lo(φ)=(a0−Δ)・(φ−(φis0−π))+Δ/(2π)・(φ−(φis0−π))2+a0・(φis0−π)−Δ・(φ−φos0)・・・式(10)、として構成され、Δ>0であるため、φis<φ<φis0の前記固定スクロール及び前記揺動スクロールの歯厚変化部分の内向面が、前記固定スクロール及び前記揺動スクロールの歯厚一定部分の内向面よりも歯厚が減少する方向に移動し、φos<φ<φos0の前記揺動スクロール及び前記揺動スクロールの歯厚変化部分の外向面が、前記固定スクロール及び前記揺動スクロールの歯厚一定部分の外向面よりも歯厚が減少する方向に移動しているものである。
図1は、本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機1の全体構造を概略的に示す概略断面図である。図1に基づいて、スクロール圧縮機1の構成及び動作について説明する。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図1を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通している。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
ステータ19に電力が供給されると、ロータ18がトルクを発生し、フレーム14の主軸受部と副軸受20とで支持された軸15が回転する。軸15の偏心部151によりボス部121が駆動される揺動スクロール12は、オルダムリング13により自転が規制され、公転運動する。つまり、フレーム14のオルダム溝方向に往復動するオルダムリング13により自転を規制された状態で揺動スクロール12のボス部121が軸15の偏心部151により駆動されることにより、揺動スクロール12が揺動運動する。これにより、固定スクロール11の渦巻と揺動スクロール12の渦巻との組み合せで形成された圧縮室4の容積を変化させる。
図2(b)は、図2(a)の状態から揺動スクロール12が90deg揺動した位置にあるときの状態を示している。
図2(c)は、図2(a)の状態から揺動スクロール12が180deg揺動した位置にあるときの状態を示している。
図2(d)は、図2(a)の状態から揺動スクロール12が270deg揺動した位置にあるときの状態を示している。
それに対し、部分歯厚変化渦巻では、φos<φ<φos0の外向面歯厚変化部114、外向面歯厚変化部124及びφis<φ<φis0の内向面歯厚変化部115、内向面歯厚変化部125は、前述の式(4)〜式(10)に基づく曲線で構成されている。
なお、φosは外向面伸開始点角を表し、φisは内向面伸開始点角を表している。
この点は、外向面が歯厚一定形状から歯厚変化形状に切り替わる点、φ=φos0(=1.884π)の点である。すなわち、内向面が歯厚変化形状で外向面は歯厚一定形状となっているφos0<φ<φis0の範囲では、伸開角φが小さくなると歯厚が減少するが、内向面、外向面共に歯厚変化形状となるφ<φos0の部分はf’(φ)=df/dφ=Δa>0の設定どおりにφに対して歯厚が減少(φが小さくなると歯厚が増大)の傾向を示すことになる。
線Bは、歯厚変化範囲がπ(φis=1.634π、φis0=2.634π)、線Cは、歯厚変化範囲が1.25π(φis=1.634π、φis0=2.884π)、線Dは、歯厚変化範囲が1.5π(φis=1.634π、φis0=3.134π)の場合である。なお、図2及び図4に示した部分歯厚変化渦巻は、線Bのうちの一例である。
以上のように、スクロール圧縮機1によれば、用途に最適な渦巻形状にするために、渦巻の巻始め部分の設計自由度を増すことができる部分歯厚変化渦巻形状をシンプルな設定で得ることができる。
Claims (2)
- 固定スクロールの渦巻と揺動スクロールの渦巻とを組み合わせて形成される圧縮室で流体を圧縮するスクロール圧縮機であって、
前記固定スクロール及び前記揺動スクロールの渦巻は、
歯厚一定部分及び歯厚変化部分を有しており、
前記歯厚一定部分及び前記歯厚変化部分における所定の伸開角φos0とφis0=φos0+πに対して、φ>φos0の外向面とφ>φis0の内向面が歯厚t0、基礎円a0のインボリュート形状からなり、
前記歯厚変化部分における所定の伸開角φos<φos0とφis=φos+πに対して、φos<φ<φos0の外向面の座標(xo,yo)とφis<φ<φis0の内向面の座標(xi,yi)が、
Δ>0として、
xi=a0・cosφ+(li(φ)−ti(φ)/2)・sinφ、
yi=a0・sinφ−(li(φ)−ti(φ)/2)・cosφ、
ただし、ti(φ)=t0+Δ・(φ−φis0)、
li(φ)=(a0−Δ)・(φ−φis0)+Δ/(2π)・(φ−φis0)2+a0・φis0、
xo=a0・cosφ+(lo(φ)+to(φ)/2)・sinφ、
yo=a0・sinφ−(lo(φ)+to(φ)/2)・cosφ、
ただし、to(φ)=t0+Δ・(φ−φos0),lo(φ)=(a0−Δ)・(φ−(φis0−π))+Δ/(2π)・(φ−(φis0−π))2+a0・(φis0−π)−Δ・(φ−φos0)、
として構成され、
Δ>0であるため、
φis<φ<φis0の前記固定スクロール及び前記揺動スクロールの歯厚変化部分の内向面が、前記固定スクロール及び前記揺動スクロールの歯厚一定部分の内向面よりも歯厚が減少する方向に移動し、
φos<φ<φos0の前記揺動スクロール及び前記揺動スクロールの歯厚変化部分の外向面が、前記固定スクロール及び前記揺動スクロールの歯厚一定部分の外向面よりも歯厚が減少する方向に移動している
スクロール圧縮機。 - 前記固定スクロール及び前記揺動スクロールの渦巻は、
外向面のφ=φosの点と内向面のφ=φisの点の間を2円弧で結ぶ形状として構成される
請求項1に記載のスクロール圧縮機。
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