JP3517098B2 - 流体圧縮機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば冷凍サイ
クル装置に用いられ、ヘリカルブレード式の圧縮機構部
を備え、被圧縮ガスとしての冷媒ガスを圧縮する流体圧
縮機に関する。
クル装置に用いられ、ヘリカルブレード式の圧縮機構部
を備え、被圧縮ガスとしての冷媒ガスを圧縮する流体圧
縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、ヘリカルブレード式圧縮機とも呼
ばれる流体圧縮機が提案されている。これは、密閉ケー
ス内にシリンダが配置され、シリンダ内に回転体である
ローラが偏心して配置され、このローラがシリンダ内を
公転もしくは自転運動する。
ばれる流体圧縮機が提案されている。これは、密閉ケー
ス内にシリンダが配置され、シリンダ内に回転体である
ローラが偏心して配置され、このローラがシリンダ内を
公転もしくは自転運動する。
【０００３】上記ローラ周面およびシリンダ内周面との
間にブレードが介在され、このブレードによって複数の
圧縮室が形成される。被圧縮流体である冷凍サイクルに
おける冷媒ガスを上記圧縮室の一端部に吸込んで、他端
部側に徐々に移送しながら圧縮するようになっている。
間にブレードが介在され、このブレードによって複数の
圧縮室が形成される。被圧縮流体である冷凍サイクルに
おける冷媒ガスを上記圧縮室の一端部に吸込んで、他端
部側に徐々に移送しながら圧縮するようになっている。
【０００４】この種の圧縮機によれば、従来のレシプロ
式やロータリ式の圧縮機におけるシール性不良などを除
去でき、比較的簡単な構成によりシ―ル性を向上させて
効率の良い圧縮が可能であるとともに、部品の製造およ
び組立が容易となる。
式やロータリ式の圧縮機におけるシール性不良などを除
去でき、比較的簡単な構成によりシ―ル性を向上させて
効率の良い圧縮が可能であるとともに、部品の製造およ
び組立が容易となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記圧縮機
構部を構成する部品のほとんどは、鉄系材料が用いられ
ている。これは、各部品相互が摺動するところから、耐
摩耗性が必要であり、よって鋳鉄や焼結金属などから選
択される。
構部を構成する部品のほとんどは、鉄系材料が用いられ
ている。これは、各部品相互が摺動するところから、耐
摩耗性が必要であり、よって鋳鉄や焼結金属などから選
択される。
【０００６】そして、これら部品相互は、圧縮室を形成
することからガスをシールする役目も有しているので、
同じ鉄系同志の材料であれば、温度が変化しても熱膨張
による部品相互間のクリアランスが変化しないという利
点を利用して、部品相互のクリアランスをごく小さく
し、圧縮性能を向上することができる。
することからガスをシールする役目も有しているので、
同じ鉄系同志の材料であれば、温度が変化しても熱膨張
による部品相互間のクリアランスが変化しないという利
点を利用して、部品相互のクリアランスをごく小さく
し、圧縮性能を向上することができる。
【０００７】しかしながら、上述のように部品相互のク
リアランスをごく小さくすると、液バック時など圧縮室
の圧力が急激に上昇した場合などは、クリアランス部分
から効果的にガスを逃がすことができず、別途、圧力レ
リース機構を設ける必要があり、構造が複雑化してしま
う。
リアランスをごく小さくすると、液バック時など圧縮室
の圧力が急激に上昇した場合などは、クリアランス部分
から効果的にガスを逃がすことができず、別途、圧力レ
リース機構を設ける必要があり、構造が複雑化してしま
う。
【０００８】また、この種の圧縮機構部について、ブレ
ードとローラ間および、ローラと軸受間の周速度が相対
的に小さいため、運転時は境界潤滑条件になり易いの
で、このローラ用材料としては従来のように鋳鉄などの
比重が比較的大きく高摩耗性材料が主として使用され、
境界潤滑条件下においても信頼性（耐摩耗性）を確保す
るようにしていた。
ードとローラ間および、ローラと軸受間の周速度が相対
的に小さいため、運転時は境界潤滑条件になり易いの
で、このローラ用材料としては従来のように鋳鉄などの
比重が比較的大きく高摩耗性材料が主として使用され、
境界潤滑条件下においても信頼性（耐摩耗性）を確保す
るようにしていた。
【０００９】しかるに、この比重が大きな鋳鉄製ローラ
は運転時の慣性重量が大であり、振動低減の面から不利
となっている。そのため、このローラの軽量化を図るこ
とにより、運転中の低振動および低騒音化を得て、性能
向上に繋げることの要望は大となっている。
は運転時の慣性重量が大であり、振動低減の面から不利
となっている。そのため、このローラの軽量化を図るこ
とにより、運転中の低振動および低騒音化を得て、性能
向上に繋げることの要望は大となっている。
【００１０】一方、上記ブレートの材料としては、柔軟
性、シール性、摺動特性、耐環境性（温度、油、冷媒）
の点で有利な四フッ化エチレン樹脂材（以下、ＰＴＦＥ
樹脂材と呼ぶ）やパーフルオロアルコキシ樹脂材（以
下、ＰＦＡ樹脂材と呼ぶ）などのフッ素樹脂材が用いら
れている。
性、シール性、摺動特性、耐環境性（温度、油、冷媒）
の点で有利な四フッ化エチレン樹脂材（以下、ＰＴＦＥ
樹脂材と呼ぶ）やパーフルオロアルコキシ樹脂材（以
下、ＰＦＡ樹脂材と呼ぶ）などのフッ素樹脂材が用いら
れている。
【００１１】また、耐摩耗性を向上させるために、ガラ
ス繊維や炭素繊維などの無機繊維、固体潤滑剤、有機充
填材を配合した複合材としている。このようにフッ素樹
脂材は熱膨張による寸法変化が大きいため、図１３に示
すように、シリンダＣ内のピストンＰに設けられる螺旋
状溝ＨとブレードＤとのクリアランスａ，ｂは、圧縮効
率とブレードＤの熱膨張による寸法変化を加味しても、
最も高い温度の時（運転時）に最小となるように設定さ
れている。
ス繊維や炭素繊維などの無機繊維、固体潤滑剤、有機充
填材を配合した複合材としている。このようにフッ素樹
脂材は熱膨張による寸法変化が大きいため、図１３に示
すように、シリンダＣ内のピストンＰに設けられる螺旋
状溝ＨとブレードＤとのクリアランスａ，ｂは、圧縮効
率とブレードＤの熱膨張による寸法変化を加味しても、
最も高い温度の時（運転時）に最小となるように設定さ
れている。
【００１２】しかしながら、このようなクリアランス設
定では、圧縮運転の起動時などの低温条件下においてク
リアランスが大きくなりすぎ、部品相互のシール性が低
下し、所定の圧縮性能が得られない問題がある。
定では、圧縮運転の起動時などの低温条件下においてク
リアランスが大きくなりすぎ、部品相互のシール性が低
下し、所定の圧縮性能が得られない問題がある。
【００１３】また、フッ素樹脂材ブレードＤは柔軟性が
高いため、差圧により撓み易く、図１４に示すようにブ
レードＤの一側面は螺旋状溝Ｈのエッジ部Ｚでこすられ
る恐れがある。さらには、熱膨張変形による弾性率の低
下によって、過大な圧力条件下では倒れが生じる恐れも
ある。
高いため、差圧により撓み易く、図１４に示すようにブ
レードＤの一側面は螺旋状溝Ｈのエッジ部Ｚでこすられ
る恐れがある。さらには、熱膨張変形による弾性率の低
下によって、過大な圧力条件下では倒れが生じる恐れも
ある。
【００１４】本発明は上記事情にもとづいてなされたも
のであり、その目的とするところは、液バック時や、起
動時など低温条件における圧力レリースを行ない易くす
るとともに、運転中の高温条件下における圧縮性能の向
上を図った流体圧縮機を提供しようとするものである。
のであり、その目的とするところは、液バック時や、起
動時など低温条件における圧力レリースを行ない易くす
るとともに、運転中の高温条件下における圧縮性能の向
上を図った流体圧縮機を提供しようとするものである。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、シリンダと、このシリンダ内に配置された回
転体と、この回転体とシリンダとの間に介在された螺旋
状のブレードとからなるヘリカルブレード式の圧縮機構
部とを具備した流体圧縮機において、上記シリンダと、
回転体およびブレードの素材は、熱膨張率が ブレード
＞回転体＞シリンダ となる関係が成立するような材料
が用いられることを特徴とする。
本発明は、シリンダと、このシリンダ内に配置された回
転体と、この回転体とシリンダとの間に介在された螺旋
状のブレードとからなるヘリカルブレード式の圧縮機構
部とを具備した流体圧縮機において、上記シリンダと、
回転体およびブレードの素材は、熱膨張率が ブレード
＞回転体＞シリンダ となる関係が成立するような材料
が用いられることを特徴とする。
【００１８】
【００１９】
【００２０】このような課題を解決する手段を備えるこ
とにより、液バック時や、起動時など低温条件における
圧力レリースを行ない易くするとともに、運転中の高温
条件下における圧縮性能の向上を得る。
とにより、液バック時や、起動時など低温条件における
圧力レリースを行ない易くするとともに、運転中の高温
条件下における圧縮性能の向上を得る。
【００２１】なお、回転体としてのローラの素材を選択
することにより、軽量および高摩耗性を図って、低振動
化と低騒音化を得るとともに、圧縮性能の向上を得られ
る。さらに、螺旋状のブレードの素材を選択することに
より、熱膨張や圧力条件の影響を最小限に抑制して、圧
縮性能の向上を得られる。
することにより、軽量および高摩耗性を図って、低振動
化と低騒音化を得るとともに、圧縮性能の向上を得られ
る。さらに、螺旋状のブレードの素材を選択することに
より、熱膨張や圧力条件の影響を最小限に抑制して、圧
縮性能の向上を得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面にもとづいて説明するに、ここに開示されるヘリカル
ブレード式圧縮機は、たとえば空気調和機の冷凍サイク
ルに用いられるものとする。したがって、被圧縮流体は
冷媒ガスとなる。
面にもとづいて説明するに、ここに開示されるヘリカル
ブレード式圧縮機は、たとえば空気調和機の冷凍サイク
ルに用いられるものとする。したがって、被圧縮流体は
冷媒ガスとなる。
【００２３】図１に示すように、密閉ケース１は、軸方
向を鉛直方向に向け両端が開口するケース本体１ａと、
このケース本体１ａの上端開口部を閉塞する上蓋１ｂ
と、下端開口部を閉塞する下蓋１ｃとから構成される。
向を鉛直方向に向け両端が開口するケース本体１ａと、
このケース本体１ａの上端開口部を閉塞する上蓋１ｂ
と、下端開口部を閉塞する下蓋１ｃとから構成される。
【００２４】この密閉ケース１内には、ヘリカルブレー
ド式の圧縮機構部３および電動機部４が収容される。す
なわち、密閉ケース１の軸方向ほぼ中央部を境に、図に
おいて下側の部分が圧縮機構部３、上側の部分が電動機
部４となる。
ド式の圧縮機構部３および電動機部４が収容される。す
なわち、密閉ケース１の軸方向ほぼ中央部を境に、図に
おいて下側の部分が圧縮機構部３、上側の部分が電動機
部４となる。
【００２５】上記圧縮機構部３は、両側端が開口する中
空筒体であり、かつその両側端の外周面に一対の鍔部５
ａ，５ｂが突設されたシリンダ５を有している。このシ
リンダ５の素材として鉄系材料が選択され、上下両鍔部
５ａ，５ｂは、上記密閉ケース１を構成するケース本体
１ａに圧入嵌着されて、シリンダ５の位置決め固定がな
されている。
空筒体であり、かつその両側端の外周面に一対の鍔部５
ａ，５ｂが突設されたシリンダ５を有している。このシ
リンダ５の素材として鉄系材料が選択され、上下両鍔部
５ａ，５ｂは、上記密閉ケース１を構成するケース本体
１ａに圧入嵌着されて、シリンダ５の位置決め固定がな
されている。
【００２６】上記シリンダ５の上方側の端面には、主軸
受け６が固定具７を介して取付け固定され、シリンダの
上端開口部が閉成される。下方側の端面には、副軸受け
８が固定具７を介して取付け固定され、シリンダの下端
開口部が閉成される。
受け６が固定具７を介して取付け固定され、シリンダの
上端開口部が閉成される。下方側の端面には、副軸受け
８が固定具７を介して取付け固定され、シリンダの下端
開口部が閉成される。
【００２７】このような主軸受け６と副軸受け８の軸芯
に沿って回転軸であるクランクシャフト９が挿通され、
回転自在に支持される。上記クランクシャフト９は、主
軸受け６と副軸受け８との間であるシリンダ５内に貫通
するばかりでなく、主軸受け６から図の上側方向に突設
され、上記電動機部４の回転軸部９Ｚを構成する。
に沿って回転軸であるクランクシャフト９が挿通され、
回転自在に支持される。上記クランクシャフト９は、主
軸受け６と副軸受け８との間であるシリンダ５内に貫通
するばかりでなく、主軸受け６から図の上側方向に突設
され、上記電動機部４の回転軸部９Ｚを構成する。
【００２８】また、クランクシャフト９の上記主軸受け
６と副軸受け８との間には、クランクシャフト９軸芯と
は所定寸法だけ偏心した軸芯のクランク部９ａが一体に
設けられる。
６と副軸受け８との間には、クランクシャフト９軸芯と
は所定寸法だけ偏心した軸芯のクランク部９ａが一体に
設けられる。
【００２９】このクランク部９ａのさらに上下部に隣接
して、第１のカウンタバランサ部９ｂと、第２のカウン
タバランサ部９ｃが、クランクシャフト９と一体に設け
られる。これらのカウンタバランス部９ｂ，９ｃは、上
記クランク部９ａの偏心突出方向とは軸芯を介して反対
側の周面部位に偏心している。
して、第１のカウンタバランサ部９ｂと、第２のカウン
タバランサ部９ｃが、クランクシャフト９と一体に設け
られる。これらのカウンタバランス部９ｂ，９ｃは、上
記クランク部９ａの偏心突出方向とは軸芯を介して反対
側の周面部位に偏心している。
【００３０】クランクシャフト９と上記シリンダ５との
間には、アルミニウム系材料であるアルミニウム合金材
からなる回転体であるローラ１１が介在される。このロ
ーラ１１は、両端が開口する円筒体であり、軸方向長さ
はシリンダ５の軸方向長さと一致する。
間には、アルミニウム系材料であるアルミニウム合金材
からなる回転体であるローラ１１が介在される。このロ
ーラ１１は、両端が開口する円筒体であり、軸方向長さ
はシリンダ５の軸方向長さと一致する。
【００３１】上記ローラ１１についてなお説明すれば、
ローラ１１内周部の上記クランクシャフト９のクランク
部９ａと対向する部位は、このクランク部と同一幅で、
かつクランク部外周面と回転自在に摺接する偏心孔部１
１ａが形成されている。
ローラ１１内周部の上記クランクシャフト９のクランク
部９ａと対向する部位は、このクランク部と同一幅で、
かつクランク部外周面と回転自在に摺接する偏心孔部１
１ａが形成されている。
【００３２】しかも、偏心孔部１１ａの周面には、鉄系
材料からなる薄肉のスリーブ１２が圧入挿嵌されてい
て、上記クランクシャフト９のクランク部９ａと摺接状
態に枢支されている。
材料からなる薄肉のスリーブ１２が圧入挿嵌されてい
て、上記クランクシャフト９のクランク部９ａと摺接状
態に枢支されている。
【００３３】このことにより、ローラ１１の軸芯はクラ
ンク部９ａの軸芯と一致し、シリンダ５などの軸芯に対
して同一の所定寸法だけ偏心していることになる。そし
て、ローラ１１の外周壁一部はシリンダ５の内周壁一部
に軸方向に沿って転接するように寸法設定されている。
ンク部９ａの軸芯と一致し、シリンダ５などの軸芯に対
して同一の所定寸法だけ偏心していることになる。そし
て、ローラ１１の外周壁一部はシリンダ５の内周壁一部
に軸方向に沿って転接するように寸法設定されている。
【００３４】上記ローラ１１は、その下端部が上記副軸
受け８に支持されていて、ローラ１１の下端面がスラス
ト面となる。ローラ下端部と副軸受け８との間には、ロ
ーラ１１の自転を規制するオルダム機構１３が介設され
る。
受け８に支持されていて、ローラ１１の下端面がスラス
ト面となる。ローラ下端部と副軸受け８との間には、ロ
ーラ１１の自転を規制するオルダム機構１３が介設され
る。
【００３５】クランクシャフト９が回転するとクランク
部９ａが偏心回転をなし、かつこのクランク部９ａの外
周面に枢支されるローラ１１が偏心移動である公転運動
をなす。ローラ１１の公転運動にともなって、ローラ外
周壁のシリンダ５内周壁に対する転接部位は、シリンダ
５の周方向に沿って漸次移動することとなる。
部９ａが偏心回転をなし、かつこのクランク部９ａの外
周面に枢支されるローラ１１が偏心移動である公転運動
をなす。ローラ１１の公転運動にともなって、ローラ外
周壁のシリンダ５内周壁に対する転接部位は、シリンダ
５の周方向に沿って漸次移動することとなる。
【００３６】上記ローラ１１の外周面には、副軸受け８
取付け側端部から主軸受け６取付け側端部へ徐々にピッ
チを小とする螺旋状溝１４が設けられ、この溝に螺旋状
のブレ−ド１５が出入り自在に巻装される。
取付け側端部から主軸受け６取付け側端部へ徐々にピッ
チを小とする螺旋状溝１４が設けられ、この溝に螺旋状
のブレ−ド１５が出入り自在に巻装される。
【００３７】上記ブレード１５は、フッ素樹脂材から形
成され、その内径寸法はローラ１１の外径寸法よりも大
に形成される。すなわち、ブレード１５は強制的に直径
を縮小した状態で螺旋状溝１４に嵌め込まれており、そ
の結果、ローラ１１ごとシリンダ５内に組み込まれた状
態でブレード１５の外周面が常にシリンダ内周壁に弾性
的に当接するよう膨出変形している。
成され、その内径寸法はローラ１１の外径寸法よりも大
に形成される。すなわち、ブレード１５は強制的に直径
を縮小した状態で螺旋状溝１４に嵌め込まれており、そ
の結果、ローラ１１ごとシリンダ５内に組み込まれた状
態でブレード１５の外周面が常にシリンダ内周壁に弾性
的に当接するよう膨出変形している。
【００３８】上述したように、ローラ１１が公転運動し
てシリンダ５に対する転接位置が移動すると、転接部位
が接近するのにともなってブレード１５は螺旋状溝１４
内に没入し、転接位置でブレード外周面はローラ外周面
と完全に同一になる。
てシリンダ５に対する転接位置が移動すると、転接部位
が接近するのにともなってブレード１５は螺旋状溝１４
内に没入し、転接位置でブレード外周面はローラ外周面
と完全に同一になる。
【００３９】逆に、転接部位が通過すれば、ここからの
距離に応じてブレード１５は螺旋状溝１４から突出し、
転接部位とは軸芯を介して１８０°対向する部位で、ブ
レード１５の突出長さが最大になる。この後は、再び転
接部位に接近していくので上述の作用を繰り返す。
距離に応じてブレード１５は螺旋状溝１４から突出し、
転接部位とは軸芯を介して１８０°対向する部位で、ブ
レード１５の突出長さが最大になる。この後は、再び転
接部位に接近していくので上述の作用を繰り返す。
【００４０】上記シリンダ５とローラ１１を径方向に沿
って断面してみると、シリンダ５に対してローラ１１が
偏心して収容され、かつローラの周面一部がシリンダに
転接状態にあるところから、これらシリンダとローラと
の間に三ケ月状の空間部が形成される。
って断面してみると、シリンダ５に対してローラ１１が
偏心して収容され、かつローラの周面一部がシリンダに
転接状態にあるところから、これらシリンダとローラと
の間に三ケ月状の空間部が形成される。
【００４１】上記空間部を軸方向に沿ってみると、ロー
ラ１１の螺旋状溝１４にブレード１５が巻装され、その
外周面がシリンダ５内周壁に転接しているところから、
ローラ１１とシリンダ５との間はブレード１５によって
複数の空間部に仕切られることになる。
ラ１１の螺旋状溝１４にブレード１５が巻装され、その
外周面がシリンダ５内周壁に転接しているところから、
ローラ１１とシリンダ５との間はブレード１５によって
複数の空間部に仕切られることになる。
【００４２】これら複数に仕切られた空間部を圧縮室１
６と呼ぶ。上記螺旋状溝１４の設定から、各圧縮室１６
の容積は副軸受け８側端部から主軸受け６側端部に亘っ
て、徐々に容積が小となる。そして、螺旋状溝１４のピ
ッチの設定から、下部側の圧縮室１６が吸込み部Ａとな
り、上部側の圧縮室１６が吐出部Ｂとなる。
６と呼ぶ。上記螺旋状溝１４の設定から、各圧縮室１６
の容積は副軸受け８側端部から主軸受け６側端部に亘っ
て、徐々に容積が小となる。そして、螺旋状溝１４のピ
ッチの設定から、下部側の圧縮室１６が吸込み部Ａとな
り、上部側の圧縮室１６が吐出部Ｂとなる。
【００４３】上記密閉ケース１を構成する下蓋１ｃの側
面には、アキュームレータＱに連通する吸込み管１７が
貫通して設けられる。この吸込み管１７は、密閉ケース
１内部において、上記シリンダ５の下端鍔部５ｂ周面に
設けられる接続部１８に接続される。また、上記アキュ
ームレータＱから先は、冷凍サイクルを構成する蒸発器
（図示しない）に連通される。
面には、アキュームレータＱに連通する吸込み管１７が
貫通して設けられる。この吸込み管１７は、密閉ケース
１内部において、上記シリンダ５の下端鍔部５ｂ周面に
設けられる接続部１８に接続される。また、上記アキュ
ームレータＱから先は、冷凍サイクルを構成する蒸発器
（図示しない）に連通される。
【００４４】接続部１８は、シリンダ５の内周面に貫通
して設けられる開口部であって、ローラ１１の外周面に
対して開口している。すなわち、接続部１８はローラ１
１とシリンダ５との間に形成される圧縮室１６に冷媒ガ
スを吸込み案内するガス吸込み部となっている。（以
下、接続部をガス吸込み部と言う） このガス吸込み部１８は、シリンダ５の下端部に設けら
れるところから、圧縮室１６の一端部に連通される。ま
た、上記主軸受け６には、軸方向と平行に吐出用孔２０
が設けられていて、上記圧縮室１６で圧縮された高圧ガ
スを密閉ケース１内に吐出案内するようになっている。
密閉ケース１を構成する上蓋１ｂには吐出管２１が接続
されていて、冷凍サイクルを構成する凝縮器（図示しな
い）に連通される。
して設けられる開口部であって、ローラ１１の外周面に
対して開口している。すなわち、接続部１８はローラ１
１とシリンダ５との間に形成される圧縮室１６に冷媒ガ
スを吸込み案内するガス吸込み部となっている。（以
下、接続部をガス吸込み部と言う） このガス吸込み部１８は、シリンダ５の下端部に設けら
れるところから、圧縮室１６の一端部に連通される。ま
た、上記主軸受け６には、軸方向と平行に吐出用孔２０
が設けられていて、上記圧縮室１６で圧縮された高圧ガ
スを密閉ケース１内に吐出案内するようになっている。
密閉ケース１を構成する上蓋１ｂには吐出管２１が接続
されていて、冷凍サイクルを構成する凝縮器（図示しな
い）に連通される。
【００４５】上記電動機部４は、主軸受け６から突出す
るクランクシャフト９の回転軸部９Ｚに嵌着されるロー
タ３０と、このロータの外周面と所定の間隙を存して上
記ケース本体１ａ内周面に嵌着されるステータ３１とか
らなる。
るクランクシャフト９の回転軸部９Ｚに嵌着されるロー
タ３０と、このロータの外周面と所定の間隙を存して上
記ケース本体１ａ内周面に嵌着されるステータ３１とか
らなる。
【００４６】このようにして構成されるヘリカルブレー
ド式の流体圧縮機であり、電動機部４に通電してロータ
３０とともにクランクシャフト９を一体に回転駆動す
る。このクランクシャフト９の回転力は、クランク部９
ａを介してローラ１１に伝達される。
ド式の流体圧縮機であり、電動機部４に通電してロータ
３０とともにクランクシャフト９を一体に回転駆動す
る。このクランクシャフト９の回転力は、クランク部９
ａを介してローラ１１に伝達される。
【００４７】クランク部９ａは偏心しており、ローラ１
１の偏心孔部１１ａが回転自在に掛合しているので、ロ
ーラ１１はクランク部９ａに押される。しかも、ローラ
１１と副軸受け８との間に介在されるオルダム機構１３
はローラの自転を規制するところから、ローラは公転運
動をなす。
１の偏心孔部１１ａが回転自在に掛合しているので、ロ
ーラ１１はクランク部９ａに押される。しかも、ローラ
１１と副軸受け８との間に介在されるオルダム機構１３
はローラの自転を規制するところから、ローラは公転運
動をなす。
【００４８】一方、アキュームレータＱを介して吸込み
管１７から低圧の冷媒ガスが吸込まれ、ガス吸込み部１
８から吸込み部Ａ側の圧縮室１６に導かれる。ローラ１
１の公転運動にともなって、ローラのシリンダ５内周面
に対する転接位置が周方向に漸次移動し、ブレ−ド１５
は螺旋状溝１４に対して出入りする。すなわち、ブレー
ド１５はローラの径方向に突没移動する。
管１７から低圧の冷媒ガスが吸込まれ、ガス吸込み部１
８から吸込み部Ａ側の圧縮室１６に導かれる。ローラ１
１の公転運動にともなって、ローラのシリンダ５内周面
に対する転接位置が周方向に漸次移動し、ブレ−ド１５
は螺旋状溝１４に対して出入りする。すなわち、ブレー
ド１５はローラの径方向に突没移動する。
【００４９】吸込み部Ａ側の圧縮室１６に導かれた冷媒
ガスは、ブレード１５が螺旋状に形成されるところか
ら、ローラ１１の公転運動にともなって吐出部Ｂ方向の
圧縮室１６に順次移送される。
ガスは、ブレード１５が螺旋状に形成されるところか
ら、ローラ１１の公転運動にともなって吐出部Ｂ方向の
圧縮室１６に順次移送される。
【００５０】上記ブレード１５は吸込み部Ａから吐出部
Ｂ側へ順次ピッチが小さくなるよう設定され、このブレ
ードによって仕切られる圧縮室１６の容積は順次縮小さ
れるので、冷媒ガスは圧縮室を順次移送される間に圧縮
され、最も吐出部Ｂ側の圧縮室において所定圧まで上昇
し高圧化する。
Ｂ側へ順次ピッチが小さくなるよう設定され、このブレ
ードによって仕切られる圧縮室１６の容積は順次縮小さ
れるので、冷媒ガスは圧縮室を順次移送される間に圧縮
され、最も吐出部Ｂ側の圧縮室において所定圧まで上昇
し高圧化する。
【００５１】高圧ガスは、吐出部Ｂの圧縮室１６から吐
出され、主軸受け６の吐出用孔２０を介して上部の電動
機部４側の密閉ケース１空間部に導かれる。そして、密
閉ケース１の上端部に設けられる吐出管２１から凝縮器
へ導出される。
出され、主軸受け６の吐出用孔２０を介して上部の電動
機部４側の密閉ケース１空間部に導かれる。そして、密
閉ケース１の上端部に設けられる吐出管２１から凝縮器
へ導出される。
【００５２】なお、上記実施の形態では、シリンダ５は
鉄系材料とし、ローラ１１はアルミニウム合金材とし、
螺旋状のブレード１５はフッ素樹脂材をそれぞれ選択し
たから、これらの部品を構成する素材の熱膨張率は以下
の関係となる。
鉄系材料とし、ローラ１１はアルミニウム合金材とし、
螺旋状のブレード１５はフッ素樹脂材をそれぞれ選択し
たから、これらの部品を構成する素材の熱膨張率は以下
の関係となる。
【００５３】
ブレード１５ ＞ ローラ１１ ＞シリンダ５
換言すれば、このような熱膨張率の関係が成立するよう
なシリンダ５と、ローラ１１およびブレード１５の素材
を選択しなければならない。
なシリンダ５と、ローラ１１およびブレード１５の素材
を選択しなければならない。
【００５４】すなわち、上記圧縮室１６はシリンダ５と
ローラ１１およびブレード１５の３部品によって形成さ
れ、互いのクリアランスが圧縮性能やガスの挙動に大き
な影響を与えている。
ローラ１１およびブレード１５の３部品によって形成さ
れ、互いのクリアランスが圧縮性能やガスの挙動に大き
な影響を与えている。
【００５５】図２（Ａ）および（Ｂ）に、クリアランス
が形成される箇所を示す。同図（Ａ）において、ローラ
１１の螺旋状溝１４に出入りする螺旋状のブレード１５
素材の熱膨張率が、ローラ１１素材の熱膨張率よりも大
きい場合は、低温条件下では互いの間に形成されるクリ
アランスｃが大きくなり、高温条件下ではクリアランス
ｃが小さくなる。
が形成される箇所を示す。同図（Ａ）において、ローラ
１１の螺旋状溝１４に出入りする螺旋状のブレード１５
素材の熱膨張率が、ローラ１１素材の熱膨張率よりも大
きい場合は、低温条件下では互いの間に形成されるクリ
アランスｃが大きくなり、高温条件下ではクリアランス
ｃが小さくなる。
【００５６】同図（Ｂ）において、ローラ１１素材の熱
膨張率がシリンダ５素材の熱膨張率よりも大であれば、
低温条件下では互いの間に形成されるクリアランスｄが
大きくなり、高温条件下ではクリアランスｄが小さくな
る。
膨張率がシリンダ５素材の熱膨張率よりも大であれば、
低温条件下では互いの間に形成されるクリアランスｄが
大きくなり、高温条件下ではクリアランスｄが小さくな
る。
【００５７】圧縮運転中においては、圧縮性能の向上を
図るため、クリアランスは小さいほどよい。ただし、起
動時や液バック時などの低温条件下では、液圧縮による
圧縮室１６の急激な圧力上昇によってブレード１５が破
壊されないよう、圧縮室１６から冷媒がある程度漏れる
方がよい。
図るため、クリアランスは小さいほどよい。ただし、起
動時や液バック時などの低温条件下では、液圧縮による
圧縮室１６の急激な圧力上昇によってブレード１５が破
壊されないよう、圧縮室１６から冷媒がある程度漏れる
方がよい。
【００５８】先に説明したように、ブレード１５素材の
熱膨張率がローラ１１のそれよりも大になるよう設定し
てあるので、ブレード１５とローラ１１の螺旋状溝１４
とのクリアランスは高温時に小さく、低温時に大きくな
って上述の運転条件に適応できる。
熱膨張率がローラ１１のそれよりも大になるよう設定し
てあるので、ブレード１５とローラ１１の螺旋状溝１４
とのクリアランスは高温時に小さく、低温時に大きくな
って上述の運転条件に適応できる。
【００５９】また、ローラ１１素材の熱膨張率がシリン
ダ５のそれよりも大になるよう設定してあるので、ロー
ラ１１とシリンダ５とのクリアランスは高温時に小さ
く、低温時に大きくなって上述の運転条件に適応でき
る。さらには、ローラ１１がアルミニウム合金材からな
ることにより、従来の鋳鉄に比べ軽量化することがで
き、運転中の低振動および低騒音化を得ることができ
る。
ダ５のそれよりも大になるよう設定してあるので、ロー
ラ１１とシリンダ５とのクリアランスは高温時に小さ
く、低温時に大きくなって上述の運転条件に適応でき
る。さらには、ローラ１１がアルミニウム合金材からな
ることにより、従来の鋳鉄に比べ軽量化することがで
き、運転中の低振動および低騒音化を得ることができ
る。
【００６０】一方、ローラ１１とクランクシャフト９と
の摺動部は、圧縮室１６における圧縮性能とは全く無関
係であり、温度条件に関わらずクリアランスは一定に保
持するのが理想である。そして、これらローラ１１とク
ランクシャフト９は、常にガス荷重による大きな力を受
ける部品であるので、相互間のクリアランスは特に重要
な要素となる。
の摺動部は、圧縮室１６における圧縮性能とは全く無関
係であり、温度条件に関わらずクリアランスは一定に保
持するのが理想である。そして、これらローラ１１とク
ランクシャフト９は、常にガス荷重による大きな力を受
ける部品であるので、相互間のクリアランスは特に重要
な要素となる。
【００６１】ところが、ローラ１１はアルミニウム合金
材が、かつクランクシャフト９は鉄系材料が選択されて
いるので、互いに材質が異なるところから熱膨張率に差
があり、クリアランスが変動してかじりの原因になり易
い。
材が、かつクランクシャフト９は鉄系材料が選択されて
いるので、互いに材質が異なるところから熱膨張率に差
があり、クリアランスが変動してかじりの原因になり易
い。
【００６２】そこで、本実施形態においては、ローラ１
１とクランクシャフト９とが摺接する部位のみ、クラン
クシャフト９の素材と同一素材の上記スリーブ１２を介
在させてある。
１とクランクシャフト９とが摺接する部位のみ、クラン
クシャフト９の素材と同一素材の上記スリーブ１２を介
在させてある。
【００６３】このスリーブ１２はクランクシャフト９の
素材と同じ鉄系材料からなり、ローラ１１の偏心孔部１
１ａに圧入されている。したがって、ローラ１１とクラ
ンクシャフト９との間は、温度条件と無関係にクリアラ
ンスの一定化が得られる。
素材と同じ鉄系材料からなり、ローラ１１の偏心孔部１
１ａに圧入されている。したがって、ローラ１１とクラ
ンクシャフト９との間は、温度条件と無関係にクリアラ
ンスの一定化が得られる。
【００６４】なお、上記ローラ１１はアルミニウム合金
材を基材とし、耐摩耗性を考慮して、その表面にＮｉ
（ニッケル）を基材とする無電解メッキを施してもよ
い。具体的には、ローラ１１のアルミニウム合金基材
は、Ｓｉ（珪素）の含有量が３mass％以上のＡｌ−Ｓｉ
系合金とし、初晶Ｓｉの析出面積比が２０％以下で、か
つ析出する初晶Ｓｉ粒子の平均粒子径（相当円粒子径）
が３０μm 以下、基地の強度はＨＲＢ６０以上である。
材を基材とし、耐摩耗性を考慮して、その表面にＮｉ
（ニッケル）を基材とする無電解メッキを施してもよ
い。具体的には、ローラ１１のアルミニウム合金基材
は、Ｓｉ（珪素）の含有量が３mass％以上のＡｌ−Ｓｉ
系合金とし、初晶Ｓｉの析出面積比が２０％以下で、か
つ析出する初晶Ｓｉ粒子の平均粒子径（相当円粒子径）
が３０μm 以下、基地の強度はＨＲＢ６０以上である。
【００６５】また、図３（Ａ）に示すように、アルミニ
ウム合金基材からなるローラ１１表面に形成される無電
解メッキ層Ｍとして、置換メッキ層ｔ上に膜硬度がＨmv
５００以上で、少なくとも上記螺旋状溝１４内部とオル
ダム機構１３と相対する摺動部に５〜３０μm の膜厚で
形成され、膜厚偏差は平均値に対して±２０％以内であ
るよう形成される。
ウム合金基材からなるローラ１１表面に形成される無電
解メッキ層Ｍとして、置換メッキ層ｔ上に膜硬度がＨmv
５００以上で、少なくとも上記螺旋状溝１４内部とオル
ダム機構１３と相対する摺動部に５〜３０μm の膜厚で
形成され、膜厚偏差は平均値に対して±２０％以内であ
るよう形成される。
【００６６】さらに述べれば、アルミニウム合金基材１
１の表面に置換メッキ層ｔを介して、Ｎｉが８０mass％
以上の材質で形成される合金メッキまたは分散（複合）
メッキ１層の無電解メッキ層Ｍとする。
１の表面に置換メッキ層ｔを介して、Ｎｉが８０mass％
以上の材質で形成される合金メッキまたは分散（複合）
メッキ１層の無電解メッキ層Ｍとする。
【００６７】あるいは、同図（Ｂ）に示すように、アル
ミニウム合金基材１１の表面に置換メッキ層ｔを介し
て、Ｎｉが８０mass％以上の材質で形成される下地メッ
キ層ｍａと上層メッキ層ｍｂよりなる２層から構成され
る無電解メッキ層ＭA としてもよい。
ミニウム合金基材１１の表面に置換メッキ層ｔを介し
て、Ｎｉが８０mass％以上の材質で形成される下地メッ
キ層ｍａと上層メッキ層ｍｂよりなる２層から構成され
る無電解メッキ層ＭA としてもよい。
【００６８】もしくは、無電解メッキ層として、Ｎｉ−
Ｐ，Ｎｉ−ＢまたはＮｉ−Ｐ−Ｂの３合金系材料を採用
してもよい。もしくは、無電解メッキ層として、Ｎｉ−
Ｐ，Ｎｉ−ＢまたはＮｉ−Ｐ−Ｂの３合金系材料をマト
リクスとして、ＳｉＮ，ＳｉＣ，ＢＮの硬質粒子を２０
mass％以下の範囲で分散させたメッキ層、またはＣ，Ｐ
ＴＦＥ，雲母，ＭｏＳ2 の自己潤滑性材料を２０mass％
以下の範囲で分散させたメッキ層としてもよい。
Ｐ，Ｎｉ−ＢまたはＮｉ−Ｐ−Ｂの３合金系材料を採用
してもよい。もしくは、無電解メッキ層として、Ｎｉ−
Ｐ，Ｎｉ−ＢまたはＮｉ−Ｐ−Ｂの３合金系材料をマト
リクスとして、ＳｉＮ，ＳｉＣ，ＢＮの硬質粒子を２０
mass％以下の範囲で分散させたメッキ層、またはＣ，Ｐ
ＴＦＥ，雲母，ＭｏＳ2 の自己潤滑性材料を２０mass％
以下の範囲で分散させたメッキ層としてもよい。
【００６９】上記２層構造の無電解メッキ層ＭA は、Ｎ
ｉ−Ｐメッキを下地メッキ層として、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−
Ｐ−Ｂのいずれかの合金材料を用いたメッキ層もしくは
ＳｉＮ，ＳｉＣ，ＢＮの硬質粒子を２０mass％以下の範
囲で分散させたメッキ層、またはＣ，ＰＴＦＥ，雲母，
ＭｏＳ2 の自己潤滑性材料を２０mass％以下の範囲で分
散させたメッキ層を連続して上層として組み合わされた
ものでもよい。
ｉ−Ｐメッキを下地メッキ層として、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−
Ｐ−Ｂのいずれかの合金材料を用いたメッキ層もしくは
ＳｉＮ，ＳｉＣ，ＢＮの硬質粒子を２０mass％以下の範
囲で分散させたメッキ層、またはＣ，ＰＴＦＥ，雲母，
ＭｏＳ2 の自己潤滑性材料を２０mass％以下の範囲で分
散させたメッキ層を連続して上層として組み合わされた
ものでもよい。
【００７０】さらに、２層構造の無電解メッキ層ＭA
は、その上層ｍｂと下層ｍａのメッキ層厚の比を、 9／
1 〜 2／1 とすると最適である。図４および図５に、互
いにローラ材料を変更した場合の耐久試験を実施した結
果、螺旋状溝１４における摩耗量と運転時間の関係を示
す。図における実施例１と実施例２の特性および比較例
１の特性は表１に示すとおりである。 表１： 実施例１，２と比較例１の評価雰囲気と部材組
合せ
は、その上層ｍｂと下層ｍａのメッキ層厚の比を、 9／
1 〜 2／1 とすると最適である。図４および図５に、互
いにローラ材料を変更した場合の耐久試験を実施した結
果、螺旋状溝１４における摩耗量と運転時間の関係を示
す。図における実施例１と実施例２の特性および比較例
１の特性は表１に示すとおりである。 表１： 実施例１，２と比較例１の評価雰囲気と部材組
合せ
【００７１】
【表１】
【００７２】＊１．ＰＴＦＥ（１０％ ＧＦ）は、強化
材としてガラス繊維を１０％添加した４フッ化エチレン
材である。 ＊２．ＡＬ鋳物は，ＪＩＳ ＡＣＳＣ相当する。焼結合
金は、ＪＩＳ ＳＭＦ４相当する。
材としてガラス繊維を１０％添加した４フッ化エチレン
材である。 ＊２．ＡＬ鋳物は，ＪＩＳ ＡＣＳＣ相当する。焼結合
金は、ＪＩＳ ＳＭＦ４相当する。
【００７３】このようなローラ１１表面に無電解メッキ
法によりメッキ膜が形成された実施例１，２では、運転
初期のなじみ摩耗以降ではローラ１１およびオルダムリ
ング１３とも大きな摩耗量の増加傾向は認められず、長
時間に亘り安定した運転ができる。
法によりメッキ膜が形成された実施例１，２では、運転
初期のなじみ摩耗以降ではローラ１１およびオルダムリ
ング１３とも大きな摩耗量の増加傾向は認められず、長
時間に亘り安定した運転ができる。
【００７４】一方、ローラ１１表面に無電解メッキ層を
設けない比較例１では、運転時間の増加に比例して、ロ
ーラ１１、オルダムリング１３とも摩耗量は増加する傾
向が認められ、短時間に安定した運転ができなくなる。
設けない比較例１では、運転時間の増加に比例して、ロ
ーラ１１、オルダムリング１３とも摩耗量は増加する傾
向が認められ、短時間に安定した運転ができなくなる。
【００７５】以上の構成から、
（１）ローラ１１の基材となるアルミニウム合金材の組
織（初晶Ｓｉの面積率と析出Ｓｉ粒子径）を最適化する
ことにより、機械加工性（切削性＝工具寿命）が向上す
る。
織（初晶Ｓｉの面積率と析出Ｓｉ粒子径）を最適化する
ことにより、機械加工性（切削性＝工具寿命）が向上す
る。
【００７６】（２）ローラ１１表面を無電解メッキ処理
することにより均一な膜厚分布が得られ、処理後の加工
を最小とすることができて、コスト低減に寄与する。 （３）ローラ１１表面に高硬度で、しかも低摩擦係数の
無電解メッキ層を形成することにより、ローラ１１の基
材がアルミニウム合金材であってもローラ１１自体の摩
耗および摺動部材相手の摩耗を最小限にすることができ
る。
することにより均一な膜厚分布が得られ、処理後の加工
を最小とすることができて、コスト低減に寄与する。 （３）ローラ１１表面に高硬度で、しかも低摩擦係数の
無電解メッキ層を形成することにより、ローラ１１の基
材がアルミニウム合金材であってもローラ１１自体の摩
耗および摺動部材相手の摩耗を最小限にすることができ
る。
【００７７】また、前記の高硬度特性から、ブレード１
５素材およびブレード１５の強化のために配合する添加
剤の選択の自由度が高くなる。加えて、前記の高硬度と
低摩擦係数特性から、ローラ１１と同様の公転部品であ
るオルダム機構１３に軽量なアルミニウム合金の応用が
可能となり、圧縮機の高性能化に寄与する。
５素材およびブレード１５の強化のために配合する添加
剤の選択の自由度が高くなる。加えて、前記の高硬度と
低摩擦係数特性から、ローラ１１と同様の公転部品であ
るオルダム機構１３に軽量なアルミニウム合金の応用が
可能となり、圧縮機の高性能化に寄与する。
【００７８】（４）ローラ１１表面の無電解メッキを２
層構造とした場合、下地Ｎｉ−Ｐ無電解メッキの耐衝撃
性から、上層無電解メッキ層の割れを防止できる。 （５）以上の（３）および（４）の効果から、Ｒ２２に
代表されるようなＨＣＦＣ冷媒と鉱油の使用環境にのみ
ならず、塩素原子を含まないために耐摩耗性が低下する
Ｒ４１０Ａに代表されるＨＦＣ冷媒と、エステル油やポ
リエーテル油に代表される合成油の使用環境下におい
て、高い信頼性を得ることができる。
層構造とした場合、下地Ｎｉ−Ｐ無電解メッキの耐衝撃
性から、上層無電解メッキ層の割れを防止できる。 （５）以上の（３）および（４）の効果から、Ｒ２２に
代表されるようなＨＣＦＣ冷媒と鉱油の使用環境にのみ
ならず、塩素原子を含まないために耐摩耗性が低下する
Ｒ４１０Ａに代表されるＨＦＣ冷媒と、エステル油やポ
リエーテル油に代表される合成油の使用環境下におい
て、高い信頼性を得ることができる。
【００７９】つぎに、上記ブレード１５の素材選択につ
いて詳述する。このブレード１５の素材として、たとえ
ばスーパーエンジニアリングプラスチック（以下、エン
プラと呼ぶ）材と称される耐熱性、耐油・冷媒性に優れ
る熱可塑性樹脂材を使用することによって、熱膨張や圧
力条件の影響を最小限に抑制して、圧縮性能と信頼性が
向上する。
いて詳述する。このブレード１５の素材として、たとえ
ばスーパーエンジニアリングプラスチック（以下、エン
プラと呼ぶ）材と称される耐熱性、耐油・冷媒性に優れ
る熱可塑性樹脂材を使用することによって、熱膨張や圧
力条件の影響を最小限に抑制して、圧縮性能と信頼性が
向上する。
【００８０】以下、具体的な実施の形態を説明する。上
記エンプラ材をブレード１５に適用した際の効果を確認
するために、ＰＥＥＫ樹脂材（住友化学：ビクトレック
ス４５０Ｇ）を使用して射出成形でブレードを作成し、
圧縮性能を測定した。また比較例として密度２．ｌｇ／
cm3 のＰＴＦＥ樹脂材（三井・デュポンフロロケミカ
ル：７−Ｊ）を用いてブレードを作成し、同条件にて圧
縮性能を測定した。
記エンプラ材をブレード１５に適用した際の効果を確認
するために、ＰＥＥＫ樹脂材（住友化学：ビクトレック
ス４５０Ｇ）を使用して射出成形でブレードを作成し、
圧縮性能を測定した。また比較例として密度２．ｌｇ／
cm3 のＰＴＦＥ樹脂材（三井・デュポンフロロケミカ
ル：７−Ｊ）を用いてブレードを作成し、同条件にて圧
縮性能を測定した。
【００８１】そして、材料の弾性率と熱膨張の影響を調
べるため、組立て直後と、１００時間稼働後でケース温
度８０、１００、１２０℃の圧縮機の成績係数（ＣＯ
Ｐ）を測定した。当然ながら、ブレード１５と螺旋状溝
１４のクリアランスは、密閉ケース１温度が最も高い１
２０℃での熱膨張を加味した寸法に設定されている。
べるため、組立て直後と、１００時間稼働後でケース温
度８０、１００、１２０℃の圧縮機の成績係数（ＣＯ
Ｐ）を測定した。当然ながら、ブレード１５と螺旋状溝
１４のクリアランスは、密閉ケース１温度が最も高い１
２０℃での熱膨張を加味した寸法に設定されている。
【００８２】表２に、実施例の組立て直後で温度８０℃
の成績係数を１００％とした相対比率での結果を示して
いる。また、１００時間稼働後のブレード摩耗量を同表
に併記している。
の成績係数を１００％とした相対比率での結果を示して
いる。また、１００時間稼働後のブレード摩耗量を同表
に併記している。
【００８３】
【表２】
【００８４】表２に示すように、実施例のＰＥＥＫ樹脂
材のブレード１５では、組立て直後と１００時間で大差
なく、時間の経過とともに摺動面の馴染みと思われる性
能の向上が認められた。またケース温度による差も小さ
い。
材のブレード１５では、組立て直後と１００時間で大差
なく、時間の経過とともに摺動面の馴染みと思われる性
能の向上が認められた。またケース温度による差も小さ
い。
【００８５】しかしながら、従来のＰＴＦＥ樹脂材ブレ
ードでは、組立て直後の圧縮性能に対するケース温度の
影響が大きいことが分かる。また、１００時間後の圧縮
性能では、ＰＥＥＫ樹脂材と同様に摺動面の馴染みと思
われる性能向上が認められるが、ケース温度の上昇にし
たがって圧縮性能が低下する。
ードでは、組立て直後の圧縮性能に対するケース温度の
影響が大きいことが分かる。また、１００時間後の圧縮
性能では、ＰＥＥＫ樹脂材と同様に摺動面の馴染みと思
われる性能向上が認められるが、ケース温度の上昇にし
たがって圧縮性能が低下する。
【００８６】この結果は、ブレード摩耗量で示されるよ
うにＰＥＥＫ樹脂材の摩耗小に対して、従来のＰＴＦＥ
樹脂材は摩耗が大きく、特にケース温度の上昇にしたが
って大となり、ブレードの摩耗によって圧縮性能を低下
させている。
うにＰＥＥＫ樹脂材の摩耗小に対して、従来のＰＴＦＥ
樹脂材は摩耗が大きく、特にケース温度の上昇にしたが
って大となり、ブレードの摩耗によって圧縮性能を低下
させている。
【００８７】つまり、従来のＰＴＦＥ樹脂材は熱膨張が
大きく、圧縮機の使用温度範囲の高温側にクリアランス
を設定した場合、圧縮機温度の低温側では必要以上にク
リアランスが大きくなりすぎコンプ性能を低下させる。
また、ＰＴＦＥ樹脂材の柔軟性に加えて高温時では弾性
率がさらに低下し、先に図１４で示すような倒れが生じ
やすく、摩耗量が増加したと考える。
大きく、圧縮機の使用温度範囲の高温側にクリアランス
を設定した場合、圧縮機温度の低温側では必要以上にク
リアランスが大きくなりすぎコンプ性能を低下させる。
また、ＰＴＦＥ樹脂材の柔軟性に加えて高温時では弾性
率がさらに低下し、先に図１４で示すような倒れが生じ
やすく、摩耗量が増加したと考える。
【００８８】一方、ＰＥＥＫ樹脂材を使用し、射出成形
で螺旋状溝１４と一致する不等ピッチとすることで螺旋
状溝への出入り性を阻害することながない。また、ＰＴ
ＦＥ樹脂材に比べく、熱膨張が小なため、圧縮機の使用
温度範囲の高温側にクリアランスを設定した場合でも低
温側でのクリアランスの広がりが適切なものとなり必要
以上にコンピ性能を低下させることがなく、かつ高温時
の弾性率高の特性により、広い温度範囲で高圧縮性能が
維持できる。
で螺旋状溝１４と一致する不等ピッチとすることで螺旋
状溝への出入り性を阻害することながない。また、ＰＴ
ＦＥ樹脂材に比べく、熱膨張が小なため、圧縮機の使用
温度範囲の高温側にクリアランスを設定した場合でも低
温側でのクリアランスの広がりが適切なものとなり必要
以上にコンピ性能を低下させることがなく、かつ高温時
の弾性率高の特性により、広い温度範囲で高圧縮性能が
維持できる。
【００８９】このように、ブレード１５の素材としてエ
ンプラ材を選択することにより、圧縮機の使用環境条件
（耐熱性、耐油性、耐冷媒性）を満たし、かつフッ素樹
脂材に対し弾性率が４〜１０倍で、線膨張係数が１／３
以下の特性を有するところから、いずれの材料を用いて
も同じ効果が得られることとなる。
ンプラ材を選択することにより、圧縮機の使用環境条件
（耐熱性、耐油性、耐冷媒性）を満たし、かつフッ素樹
脂材に対し弾性率が４〜１０倍で、線膨張係数が１／３
以下の特性を有するところから、いずれの材料を用いて
も同じ効果が得られることとなる。
【００９０】なお、ブレード１５の螺旋状溝１４への出
入り性の向上のためにフッ素樹脂材のブレード１５にお
いて断面に中空部を形成することが考えられるが、エン
プラ材を使用してもその効果を得ることができる。
入り性の向上のためにフッ素樹脂材のブレード１５にお
いて断面に中空部を形成することが考えられるが、エン
プラ材を使用してもその効果を得ることができる。
【００９１】図６および図７に示すように、ここではシ
リンダ５Ａ内にローラ１１Ａが偏心した位置に配置さ
れ、シリンダ５Ａとともにローラ１１Ａが回転するタイ
プのヘリカルブレード式圧縮機であり、ブレード１５Ａ
の中空部１５x の構成は、低圧側端部である吸込み部Ａ
から高圧側端部である吐出部Ｂに亘って連続して形成さ
れ、かつ吐出側端部Ｂは圧縮室１６と連通しないように
閉塞される。
リンダ５Ａ内にローラ１１Ａが偏心した位置に配置さ
れ、シリンダ５Ａとともにローラ１１Ａが回転するタイ
プのヘリカルブレード式圧縮機であり、ブレード１５Ａ
の中空部１５x の構成は、低圧側端部である吸込み部Ａ
から高圧側端部である吐出部Ｂに亘って連続して形成さ
れ、かつ吐出側端部Ｂは圧縮室１６と連通しないように
閉塞される。
【００９２】ブレード１５Ａの素材はＰＥＥＫ樹脂（住
友化学：ビクトレックス４５０Ｇ）を使用している。比
較例として、上記材料を使用し中空部の無いブレードを
作成し、同条件にてコンプ性能を測定した。
友化学：ビクトレックス４５０Ｇ）を使用している。比
較例として、上記材料を使用し中空部の無いブレードを
作成し、同条件にてコンプ性能を測定した。
【００９３】圧縮性能の測定は、液状冷媒が吸い込まれ
るように測定温度が低（室温が低）い条件で、かつ低速
運転で実施した。また、比較例である中空部の無いＰＥ
ＥＫ樹脂材ブレードの成績係数（ＣＯＰ）を１００とし
たときの相対比率での測定結果を表３に示す。また、測
定終了後のブレード摩耗量も同表に併記した。
るように測定温度が低（室温が低）い条件で、かつ低速
運転で実施した。また、比較例である中空部の無いＰＥ
ＥＫ樹脂材ブレードの成績係数（ＣＯＰ）を１００とし
たときの相対比率での測定結果を表３に示す。また、測
定終了後のブレード摩耗量も同表に併記した。
【００９４】
【表３】
【００９５】表３に示すように、比較例で示す中空部の
無いＰＥＥＫ樹脂材ブレードの場合は、圧縮性能が低く
ブレードの摩耗も大きかった（２５μm ）。恐らくは、
冷媒の液圧縮によりブレードに加わる負荷が増大したた
めと思われる。
無いＰＥＥＫ樹脂材ブレードの場合は、圧縮性能が低く
ブレードの摩耗も大きかった（２５μm ）。恐らくは、
冷媒の液圧縮によりブレードに加わる負荷が増大したた
めと思われる。
【００９６】一方、同じ材質でありながら、実施例にお
ける低圧側から高圧側へ中空部１５x を設けたＰＥＥＫ
樹脂材ブレード１５Ａは、１１５％と高い圧縮性能が得
られ、ブレードの摩耗も小さかった（３μm ）。これは
上記中空部１５x の容積が液化した冷媒の一時的な液溜
めとなって、液圧縮を減少させる効果があると考えられ
る。
ける低圧側から高圧側へ中空部１５x を設けたＰＥＥＫ
樹脂材ブレード１５Ａは、１１５％と高い圧縮性能が得
られ、ブレードの摩耗も小さかった（３μm ）。これは
上記中空部１５x の容積が液化した冷媒の一時的な液溜
めとなって、液圧縮を減少させる効果があると考えられ
る。
【００９７】しかながら、この中空部１５x を用いた液
圧縮（過圧縮）対策を柔軟なフッ素系樹脂材に用いた場
合、この中空部１５x には低圧冷媒が入り込むため特に
ブレード１５Ａの高圧側において大きな圧力差が生じ、
この差圧によってブレード１５Ａの断面が変形する。し
たがって、シール性が不良となり、定常の運転条件にな
るほど圧縮性能が低下する。
圧縮（過圧縮）対策を柔軟なフッ素系樹脂材に用いた場
合、この中空部１５x には低圧冷媒が入り込むため特に
ブレード１５Ａの高圧側において大きな圧力差が生じ、
この差圧によってブレード１５Ａの断面が変形する。し
たがって、シール性が不良となり、定常の運転条件にな
るほど圧縮性能が低下する。
【００９８】つまり、ブレード１５Ａとして熱膨張が小
で、高温時の弾性率が高いエンプラ材を使用し、さらに
このエンプラ材を使用したブレード１５Ａにおいて上記
中空部１５x を設けることによって、圧縮機の広域な運
転条件における、液状の冷媒が吸い込まれるような過渡
的な状況でも高い圧縮性能と信頼性を維持することがで
きる。このブレード１５Ａの中空部１５x の成形は、ガ
スアシスト成形を用いることによって、容易に成形する
ことができる。
で、高温時の弾性率が高いエンプラ材を使用し、さらに
このエンプラ材を使用したブレード１５Ａにおいて上記
中空部１５x を設けることによって、圧縮機の広域な運
転条件における、液状の冷媒が吸い込まれるような過渡
的な状況でも高い圧縮性能と信頼性を維持することがで
きる。このブレード１５Ａの中空部１５x の成形は、ガ
スアシスト成形を用いることによって、容易に成形する
ことができる。
【００９９】図８（Ａ）〜（Ｃ）は、ガスアシスト成形
法（旭化成工業：ＡＧＩ法）によるブレード成形の構成
例を示している。同図（Ａ）は、２ゲート方式の金型３
５で、射出成形機のノズル３６からガスを注入してい
る。なお、３７は中子、３８はシリンダ、３９はスクリ
ュ、４０はガス注入を指し、１５Ａは成形されるブレー
ドである。
法（旭化成工業：ＡＧＩ法）によるブレード成形の構成
例を示している。同図（Ａ）は、２ゲート方式の金型３
５で、射出成形機のノズル３６からガスを注入してい
る。なお、３７は中子、３８はシリンダ、３９はスクリ
ュ、４０はガス注入を指し、１５Ａは成形されるブレー
ドである。
【０１００】同図（Ｂ）は、１ゲート金型３５Ａを用い
て、金型固定側のブレード端部からガス注入４０する成
形法を示す。その他の射出成形機の各部構成は先に説明
したものと同一である。
て、金型固定側のブレード端部からガス注入４０する成
形法を示す。その他の射出成形機の各部構成は先に説明
したものと同一である。
【０１０１】同図（Ｃ）は、１ゲート金型３５Ｂで金型
移動側のブレード中間内周側からガス注入４０する成形
法を示す。その他の射出成形機の各部構成は先に説明し
たものと同一である。
移動側のブレード中間内周側からガス注入４０する成形
法を示す。その他の射出成形機の各部構成は先に説明し
たものと同一である。
【０１０２】このようにガスアシスト成形法は、通常の
射出成型機にユニットを接続し、図８（Ａ）〜（Ｃ）に
示すような成形ノズル３８および金型３５〜３５Ｂ内部
へ高圧の窒素ガスを注入加圧して成形する方法である。
射出成型機にユニットを接続し、図８（Ａ）〜（Ｃ）に
示すような成形ノズル３８および金型３５〜３５Ｂ内部
へ高圧の窒素ガスを注入加圧して成形する方法である。
【０１０３】このガスアシスト成形における樹脂材料の
違いによる寸法精度の相違を比較するために、図８
（Ｂ）で説明したブレード片側端部から樹脂を充填する
ガスアシスト成形法にてブレード１５Ａを作成した。
違いによる寸法精度の相違を比較するために、図８
（Ｂ）で説明したブレード片側端部から樹脂を充填する
ガスアシスト成形法にてブレード１５Ａを作成した。
【０１０４】材料は、ＰＥＩ樹脂材（ＧＥプラスチッ
ク；ウルテム１０００）を使用し、比較例としてフッ素
樹脂材（三井デュポンフロロケミカル：ＰＦＡ３４０−
Ｊ）を使用した。これを対比するためにゲート部をＮｏ
１とし、ゲート部と相反するブレード端部をＮｏ９とし
た９か所で各々寸法測定を実施し、ブレード断面の肉ひ
け（幅寸法の内外周と中央の差）を図９に示している。
ク；ウルテム１０００）を使用し、比較例としてフッ素
樹脂材（三井デュポンフロロケミカル：ＰＦＡ３４０−
Ｊ）を使用した。これを対比するためにゲート部をＮｏ
１とし、ゲート部と相反するブレード端部をＮｏ９とし
た９か所で各々寸法測定を実施し、ブレード断面の肉ひ
け（幅寸法の内外周と中央の差）を図９に示している。
【０１０５】同図から分かるように、ＰＥＩ樹脂材では
肉ひけがほとんど認められないが、ＰＦＡ樹脂材ではブ
レードの末端に肉ひけが発生している。肉ひけ発生のメ
カニズムは、図１０（Ａ）に示すように、ブレード１５
の成形直後から所定時間が経過すれば、表面層４１が冷
却固化した状態となるが、それでもなお内部４２は溶融
状態にある。
肉ひけがほとんど認められないが、ＰＦＡ樹脂材ではブ
レードの末端に肉ひけが発生している。肉ひけ発生のメ
カニズムは、図１０（Ａ）に示すように、ブレード１５
の成形直後から所定時間が経過すれば、表面層４１が冷
却固化した状態となるが、それでもなお内部４２は溶融
状態にある。
【０１０６】さらに所定時間が経過すれば、内部４２も
冷却され、冷却固化する。ただし、その際の体積収縮に
よって同図（Ｂ）に示すように、全表面が内部に向かっ
て引っ張られ、ｙ寸法の肉ひけとなると断定できる。
冷却され、冷却固化する。ただし、その際の体積収縮に
よって同図（Ｂ）に示すように、全表面が内部に向かっ
て引っ張られ、ｙ寸法の肉ひけとなると断定できる。
【０１０７】特に、フッ素樹脂材は成形収縮率が大きい
特性を持ち、肉ひけは顕著となる。また、ブレード１５
の機能として全面がシール面であり、樹脂充填のゲート
を螺旋途中に設けると表面の平滑性を阻害することか
ら、上記のようにブレード端部にゲートを設置する必要
がある。これが結果として樹脂の流動長さ増加につなが
り、充填圧力が末端まで十分に伝わらないことがゲート
と相反する位置の肉ひけを一層大きくしている。
特性を持ち、肉ひけは顕著となる。また、ブレード１５
の機能として全面がシール面であり、樹脂充填のゲート
を螺旋途中に設けると表面の平滑性を阻害することか
ら、上記のようにブレード端部にゲートを設置する必要
がある。これが結果として樹脂の流動長さ増加につなが
り、充填圧力が末端まで十分に伝わらないことがゲート
と相反する位置の肉ひけを一層大きくしている。
【０１０８】これに対し、ガスアシスト成形法は断面内
部に高圧ガスを注入し、ブレード１５Ａ断面内部からガ
ス圧で保持冷却されることから肉ひけは激減する。ま
た、通常の射出成形に比べ圧力勾配が少なく、螺旋状の
どの位置においてもほぼ均等圧でかつ低圧の成形が可能
となる。
部に高圧ガスを注入し、ブレード１５Ａ断面内部からガ
ス圧で保持冷却されることから肉ひけは激減する。ま
た、通常の射出成形に比べ圧力勾配が少なく、螺旋状の
どの位置においてもほぼ均等圧でかつ低圧の成形が可能
となる。
【０１０９】加えて、ＰＦＡ樹脂材は流動特性が悪い
（粘性が高い）ことからガスの流動抵抗が大きく、図１
１（Ａ）に示すようにガス注入口の測定個所Ｎｏ１の中
空部１５ｍに対し、同図（Ｂ）に示すようにブレード端
部の測定個所Ｎｏ９の中空部１５ｎは小さくなってい
る。
（粘性が高い）ことからガスの流動抵抗が大きく、図１
１（Ａ）に示すようにガス注入口の測定個所Ｎｏ１の中
空部１５ｍに対し、同図（Ｂ）に示すようにブレード端
部の測定個所Ｎｏ９の中空部１５ｎは小さくなってい
る。
【０１１０】したがって、先に図９の比較例で示すよう
に、ブレード１５の端部側ほど肉ひけが認められる。ま
た、ＰＦＡ樹脂材はＰＥＩ樹脂材と比較して成形収縮が
大きいことから、一層中空部の小さいブレード末端で
は、肉ひけが大きくなった。
に、ブレード１５の端部側ほど肉ひけが認められる。ま
た、ＰＦＡ樹脂材はＰＥＩ樹脂材と比較して成形収縮が
大きいことから、一層中空部の小さいブレード末端で
は、肉ひけが大きくなった。
【０１１１】一方、上記ＰＥＩ樹脂は材料の流動性が良
好であるため、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、測定
箇所が相違しても中空部１５x の大きさに大差ない。つ
まり、ＰＥＩ樹脂材は一例であって、エンプラ材はいず
れも材料の流動性が良好であり、成形収縮率はフッ素樹
脂材の１／２以下であって、ガスアシスト成形法による
ブレード１５Ａに適用することで寸法精度が向上する。
しいては、シール性が向上して高い圧縮性能が得られる
こととなる。
好であるため、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、測定
箇所が相違しても中空部１５x の大きさに大差ない。つ
まり、ＰＥＩ樹脂材は一例であって、エンプラ材はいず
れも材料の流動性が良好であり、成形収縮率はフッ素樹
脂材の１／２以下であって、ガスアシスト成形法による
ブレード１５Ａに適用することで寸法精度が向上する。
しいては、シール性が向上して高い圧縮性能が得られる
こととなる。
【０１１２】また、低圧側である吸込部側から高圧側で
ある吐出部側への中空部１５x の成形が容易となる。さ
らにガスアシスト成形法により断面の冷却が早くなり、
成形サイクル短縮につながって、材料歩留まり向上など
生産性上の効果も大きい。
ある吐出部側への中空部１５x の成形が容易となる。さ
らにガスアシスト成形法により断面の冷却が早くなり、
成形サイクル短縮につながって、材料歩留まり向上など
生産性上の効果も大きい。
【０１１３】エンプラ材の構成としては、ＰＥＥＫ樹脂
材とＰＥＳ樹脂材のブレンド品があるように、材料特性
を損なわない限り他のエンプラ材をブレンドして使用す
ることが可能である。また、摺動特性を向上させる目的
として充填材を用いた複合材料があり、充填材として無
機系繊維、固体潤滑剤がある。
材とＰＥＳ樹脂材のブレンド品があるように、材料特性
を損なわない限り他のエンプラ材をブレンドして使用す
ることが可能である。また、摺動特性を向上させる目的
として充填材を用いた複合材料があり、充填材として無
機系繊維、固体潤滑剤がある。
【０１１４】具体的には、無機系繊維としてガラス繊
維、炭素繊維（ＰＡＮ、ピッチ）、グラファイト繊維、
アルミナ繊維、ウォラストナイト、チタン酸カリウムホ
イスカ、カーボンホイスカ、シリコンカーバイトホイス
カなどが挙げられる。また、固体潤滑剤として二硫化モ
リブデン、グラファイト、カーボン、窒化ホウ素、ブロ
ンズ、フッ素樹脂などが挙げられる。
維、炭素繊維（ＰＡＮ、ピッチ）、グラファイト繊維、
アルミナ繊維、ウォラストナイト、チタン酸カリウムホ
イスカ、カーボンホイスカ、シリコンカーバイトホイス
カなどが挙げられる。また、固体潤滑剤として二硫化モ
リブデン、グラファイト、カーボン、窒化ホウ素、ブロ
ンズ、フッ素樹脂などが挙げられる。
【０１１５】なお、以上説明した、いわゆるヘリカルブ
レード式圧縮機以外にブレードに近い機能を持つものと
してスクロール式圧縮機のチップシールや、近年提案の
３Ｄスクロール式圧縮機のチップシールがある。
レード式圧縮機以外にブレードに近い機能を持つものと
してスクロール式圧縮機のチップシールや、近年提案の
３Ｄスクロール式圧縮機のチップシールがある。
【０１１６】これらは、いわゆるヘリカルブレード式圧
縮機のような螺旋状溝への出入りはないが、シール部材
で摺動をともなうからシール長が長くなり、寸法精度を
要求される点においては共通である。したがって、これ
らの部品においても、材料をエンプラ材とし、ガスアシ
スト成形法を用いて成形することによって、上述の効果
を得ることができる。
縮機のような螺旋状溝への出入りはないが、シール部材
で摺動をともなうからシール長が長くなり、寸法精度を
要求される点においては共通である。したがって、これ
らの部品においても、材料をエンプラ材とし、ガスアシ
スト成形法を用いて成形することによって、上述の効果
を得ることができる。
【０１１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
膨張率がブレード＞回転体＞シリンダの関係が成立する
ように各部品の素材を選択したから、液バック時や、起
動時など低温条件における圧力レリースを行ない易くす
るとともに、運転中の高温条件における圧縮性能の向上
を得るなどの効果を奏する。
膨張率がブレード＞回転体＞シリンダの関係が成立する
ように各部品の素材を選択したから、液バック時や、起
動時など低温条件における圧力レリースを行ない易くす
るとともに、運転中の高温条件における圧縮性能の向上
を得るなどの効果を奏する。
【０１１８】
【図１】本発明の一実施の形態を示す、ヘリカルブレー
ド式圧縮機の断面図。
ド式圧縮機の断面図。
【図２】同実施の形態の、各部におけるクリアランスの
説明図。
説明図。
【図３】同実施の形態の、ローラ表面に対する無電解メ
ッキ層の説明図。
ッキ層の説明図。
【図４】同実施の形態の、運転時間に対するローラの螺
旋状溝の摩耗量の特性図。
旋状溝の摩耗量の特性図。
【図５】同実施の形態の、運転時間に対するローラのオ
ルダム機構摺動部の摩耗量の特性図。
ルダム機構摺動部の摩耗量の特性図。
【図６】他の実施の形態の、圧縮機構部におけるブレー
ドの中空部構成を示す図。
ドの中空部構成を示す図。
【図７】同実施の形態の、ブレード構成を示す図。
【図８】同実施の形態の、互いに異なるガスアシスト成
形法の説明図。
形法の説明図。
【図９】同実施の形態の、実施例と比較例のガスアシス
ト成形の効果を対比した図。
ト成形の効果を対比した図。
【図１０】同実施の形態の、ブレード製造時の肉引け現
象を説明する図。
象を説明する図。
【図１１】同実施の形態の、比較例におけるブレード断
面の中空部の大きさを示す図。
面の中空部の大きさを示す図。
【図１２】同実施の形態の、実施例におけるブレード断
面の中空部の大きさを示す図。
面の中空部の大きさを示す図。
【図１３】従来の、部品相互間のクリアランスを説明す
る図。
る図。
【図１４】従来のブレードの変形状態を説明する図。
１…密閉ケース、
５…シリンダ、
１１…回転体（ローラ）、
１６…圧縮室、
１５…ブレード、
１４…螺旋状溝、
３…圧縮機構部。
フロントページの続き
(72)発明者 平山 卓也
神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会
社東芝柳町工場内
(72)発明者 下田 盛彰
神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会
社東芝柳町工場内
(72)発明者 貴田 成雄
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地
株式会社東芝横浜事業所内
(72)発明者 小山 聡
神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会
社東芝柳町工場内
(72)発明者 福田 鉄男
神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会
社東芝柳町工場内
(72)発明者 佐藤 忍
神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会
社東芝柳町工場内
(72)発明者 曽根 良訓
神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会
社東芝柳町工場内
(56)参考文献 特開 平９−242681（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−293468（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−340364（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−291491（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−276451（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−176184（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−143103（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−318162（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−237893（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−99282（ＪＰ，Ｕ)
実公 平２−32952（ＪＰ，Ｙ２)
米国特許2527536（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F04C 18/30 - 18/352
F04C 29/00
Claims (14)
- 【請求項１】シリンダと、このシリンダ内に配置された
回転体と、この回転体とシリンダとの間に介在された螺
旋状のブレードとからなるヘリカルブレード式の圧縮機
構部とを具備した流体圧縮機において、 上記シリンダと、回転体およびブレードを構成する素材
として、熱膨張率が ブレード ＞ 回転体 ＞ シリンダ となる関係が成立することを特徴とする流体圧縮機。 - 【請求項２】上記ブレードの素材として合成樹脂材料が
用いられ、上記回転体の素材としてアルミニウム系材料
が用いられ、上記シリンダの素材として鉄系材料が用い
られることを特徴とする請求項１記載の流体圧縮機。 - 【請求項３】上記回転体の素材として、アルミニウム合
金材料が用いられることを特徴とする請求項１記載の流
体圧縮機。 - 【請求項４】上記回転体は、偏心孔部を有するローラで
あり、 このローラの上記偏心孔部周面に、鉄系材料からなるス
リーブが設けられることを特徴とする請求項３記載の流
体圧縮機。 - 【請求項５】上記回転体を構成するアルミニウム合金材
は、Ｓｉ（珪素）の含有量が３mass％以上のＡｌ−Ｓｉ
系合金であって、初晶Ｓｉの析出面積比が２０％以下
で、かつ析出する初晶Ｓｉ粒子の平均粒子径（相当円粒
子径）が３０μm 以下、基地の強度はＨＲＢ６０以上で
あることを特徴とする請求項３記載の流体圧縮機。 - 【請求項６】上記回転体はローラであり、その表面にニ
ッケルを基材とする無電解メッキが施されることを特徴
とする請求項３および請求項５のいずれかに記載の流体
圧縮機。 - 【請求項７】上記無電解メッキ層として、置換メッキ層
上に膜硬度がＨmv５００以上で、少なくとも上記螺旋状
溝内部とオルダム機構と相対する摺動部に５〜３０μm
の膜厚で形成され、膜厚偏差は平均値に対して±２０％
以内であることを特徴とする請求項６記載の流体圧縮
機。 - 【請求項８】上記回転体の周面に施されるニッケルを基
材とする無電解メッキ層は、Ｎｉが８０mass％以上で、
かつ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｐ−Ｂのいずれかの
合金材料を用いた１層または２層（下地メッキ・上層メ
ッキ）構造とすることを特徴とする請求項６記載の流体
圧縮機。 - 【請求項９】上記回転体の周面に施される無電解メッキ
は、上記無電解メッキ層をマトリクスとして、ＳｉＮ，
ＳｉＣ，ＢＮの硬質粒子を２０mass％以下の範囲で分散
させたメッキ層、またはＣ，ＰＴＦＥ，雲母，ＭｏＳ2
の自己潤滑性材料を２０mass％以下の範囲で分散された
メッキ層であることを特徴とする請求項８記載の流体圧
縮機。 - 【請求項１０】上記回転体の周面に施される２層構造の
無電解メッキ層は、Ｎｉ−Ｐメッキを下地メッキ層とし
て、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｐ−Ｂのいずれかの合金材料を用
いたメッキ層もしくはＳｉＮ，ＳｉＣ，ＢＮの硬質粒子
を２０mass％以下の範囲で分散させたメッキ層、Ｃ，Ｐ
ＴＦＥ，雲母，ＭｏＳ2 の自己潤滑性材料を２０mass％
以下の範囲で分散させたメッキ層を連続して上層として
組み合わせたことを特徴とする請求項８記載の流体圧縮
機。 - 【請求項１１】上記回転体の周面に施される２層構造の
無電解メッキ層は、その上層と下層のメッキ層厚の比
を、 9／1 〜 2／1 としたことを特徴とする請求項８お
よび請求項１０のいずれかに記載の流体圧縮機。 - 【請求項１２】上記ブレードを構成する素材として、Ｐ
ＥＥＫ樹脂材（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＳ
樹脂材（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＩ樹脂材（ポリ
エーテルイミド）、ＰＡＩ樹脂材（ポリアミドイミ
ド）、ＴＰＩ樹脂材（熱可塑性ポリイミド）、ＬＣＰ樹
脂材（全芳香族ポリエステル等の液晶ポリマ類）、ＰＰ
Ｓ樹脂材（ポリフェニレンサルファイド）などから選択
されることを特徴とする請求項１記載の流体圧縮機。 - 【請求項１３】上記ブレード内に中空部が形成されるこ
とを特徴とする請求項１２記載の流体圧縮機。 - 【請求項１４】上記中空部を有するブレードは、射出成
形されるとともに、この射出成形時にノズルまたは金型
から高圧窒素ガスを注入するガスアシスト成形法により
形成されることを特徴とする請求項１３記載の流体圧縮
機。
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Citations (1)
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