JPH05256280A - Fluid compressor - Google Patents

Fluid compressor

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JPH05256280A
JPH05256280A JP5244592A JP5244592A JPH05256280A JP H05256280 A JPH05256280 A JP H05256280A JP 5244592 A JP5244592 A JP 5244592A JP 5244592 A JP5244592 A JP 5244592A JP H05256280 A JPH05256280 A JP H05256280A
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blade
fluid compressor
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貞夫 梶浦
Seisaburo Shimizu
征三郎 清水
Akira Yoshizumi
章 善積
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Abstract

PURPOSE:To provide a fluid compressor of helical blade type wherein compressing ability can be maintained over a long time by providing a blade excellent in durability without worsening a seal property between operating chambers. CONSTITUTION:A blade 115 of constituting a fluid compressor of helical blade type has a constitution formed of a core material 1, intermediate material 2 and a surface layer material 3. The core material 1 is formed of a fiber reinforced material of metal having 0.8 to 1.5X10<5>N/m<2> Young's modulus or thermoplastic resin having a softening point of 200 deg.C or more, the intermediate material 2 consists of fluororesin having a softening point of 280 deg.C or more, and the surface layer material 3 is formed of fiber reinforced material of fluororesin having a softening point of 280 deg.C or more.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は冷凍サイクルの冷媒ガス
を圧縮するのに適するヘリカルブレード方式の流体圧縮
機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a helical blade type fluid compressor suitable for compressing refrigerant gas in a refrigeration cycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より一般的な圧縮機として、レシプ
ロ方式、ロータリ方式などのものが知られている。近年
は、シリンダの吸込側から作動室に流入した冷媒をシリ
ンダの吐出側の作動室へ順次移送させながら圧縮してい
き、外部へ吐出するヘリカルブレード方式の流体圧縮機
が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, reciprocating type, rotary type and the like have been known as general compressors. In recent years, a helical blade type fluid compressor has been proposed in which the refrigerant flowing from the suction side of the cylinder into the working chamber is sequentially transferred to the working chamber on the discharge side of the cylinder to be compressed and then discharged to the outside.

【0003】このヘリカルブレード方式の圧縮機の一例
を図2を参照して説明する。図2に示すように、この圧
縮機は、ステータ101およびロータ103からなる駆
動手段105によって回転するシリンダ107と、シリ
ンダ107内にeだけ偏心して配置され、オルダムリン
グ109を介してシリンダ107に対して相対的に旋回
可能なピストン111とを備えている。ピストン111
の外周面には、そのほぼ全長にわたって螺旋状の溝11
3が形成されている。この溝113のピッチは、ピスト
ン111の一端(図面右側の吸込側)から他端(図面左
側の吐出側)に向かって徐々に小さくなっている。この
溝113には螺旋状のブレード115が出入り自在に嵌
合され、ブレード115の外周面はシリンダ107の内
周面と接触している。ピストン111は、シリンダ10
7に対して偏心した位置で回転するため、ピストン外周
面とこれに対向するシリンダ内周面との間には、一回転
を一周期として変化する相対速度差が生じる。このた
め、螺旋状の溝113に出入可能に嵌合されたブレード
115によって、ピストン111とシリンダ107との
間の空間に複数の作動室117が軸方向に沿って形成さ
れる。このとき作動室117の容積は、ブレード115
が嵌合される螺旋状の溝113のピッチによって決定さ
れるが、溝113のピッチは吸込側から吐出側に向かっ
て徐々に小さくなっているため、作動室117の容積も
同様に徐々に小さくなる。したがって、吐出側に向けて
順次移送される間に、冷媒は徐々に圧縮されて外に吐出
される。
An example of this helical blade type compressor will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, this compressor is arranged with a cylinder 107 which is rotated by a driving means 105 composed of a stator 101 and a rotor 103, and eccentric by e in the cylinder 107, and with respect to the cylinder 107 via an Oldham ring 109. And a piston 111 capable of relatively rotating. Piston 111
The outer circumferential surface of the groove 11 has a spiral groove 11 over substantially the entire length thereof.
3 is formed. The pitch of the grooves 113 gradually decreases from one end (the suction side on the right side in the drawing) of the piston 111 to the other end (the discharge side on the left side in the drawing). A spiral blade 115 is fitted in the groove 113 so as to be able to move in and out, and the outer peripheral surface of the blade 115 is in contact with the inner peripheral surface of the cylinder 107. The piston 111 is the cylinder 10
Since it rotates at a position eccentric with respect to 7, the relative speed difference that changes in one rotation as one cycle is generated between the outer peripheral surface of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder facing the piston. Therefore, a plurality of working chambers 117 are formed in the space between the piston 111 and the cylinder 107 along the axial direction by the blade 115 fitted in the spiral groove 113 so as to be able to move in and out. At this time, the working chamber 117 has a volume equal to that of the blade 115.
Is determined by the pitch of the spiral groove 113 into which is fitted, but since the pitch of the groove 113 gradually decreases from the suction side to the discharge side, the volume of the working chamber 117 also gradually decreases. Become. Therefore, the refrigerant is gradually compressed and discharged to the outside while being sequentially transferred toward the discharge side.

【0004】従来、このような流体圧縮機のブレードな
どの用途に適用される高耐熱の摺動部材としては、熱硬
化性樹脂(例えばフェノール樹脂、ポリイミド系樹脂)
に炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などを充填した
ものや、熱可塑性樹脂(例えば脂肪族系ポリアミド、ポ
リアセタール、超高密度ポリエチレン)に炭素繊維、ガ
ラス繊維、アラミド繊維などの短繊維を充填したものが
用いられてきた。さらに、耐熱性、耐薬品性を補うため
に、熱可塑性樹脂としてフッ素系樹脂、ポリアミドイミ
ド、ポリエーテルエーテルケトンを用いることも検討さ
れている。
Conventionally, a thermosetting resin (for example, phenol resin, polyimide resin) is used as a highly heat-resistant sliding member applied to the use of such a blade of a fluid compressor.
Filled with carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, etc., or thermoplastic resin (eg aliphatic polyamide, polyacetal, ultra high density polyethylene) filled with carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, etc. short fiber Has been used. Furthermore, in order to supplement the heat resistance and the chemical resistance, the use of a fluorine-based resin, polyamide imide, or polyether ether ketone as the thermoplastic resin has also been studied.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の耐熱性摺動部材を、高温雰囲気下において捩じれおよ
び曲げが負荷されるような使用環境で用いた場合、一般
的には、堅くて脆い、耐熱性が不十分、コールドフロー
によって形を保持できないなどの問題が生じる。特に、
これらをヘリカルブレード方式の流体圧縮機のブレード
として用いた場合には、以下のような問題が生じる。
However, when the above-mentioned conventional heat-resistant sliding member is used in an environment where it is twisted and bent under a high temperature atmosphere, it is generally hard and brittle. However, there are problems such as insufficient heat resistance and inability to maintain the shape due to cold flow. In particular,
When these are used as blades of a helical blade type fluid compressor, the following problems occur.

【0006】圧縮機内において流体は吸込側から吐出側
に向けて順次圧縮されて移送されるため、各作動室11
7間には大きな差圧が生じる。この差圧は作動室117
を形成するブレード115を低圧側へ押圧する力Fとし
て作用するため、ブレード115は低圧側へ傾いて変形
する。ブレード115が変形すると、シリンダ107の
内周面との接触が不安定になりやすく、シール性が大幅
に低下して圧縮効率に悪影響を及ぼす。また、ブレード
115の側面がピストン111側に設けられた螺旋状の
溝113のエッジ部Pと強く接触しながら上下動するた
め、摩耗しやすく、耐久性の面で問題がある。したがっ
て、ヘリカルブレード方式の流体圧縮機のブレードとし
て用いられる摺動部材は、適度な弾性を有し、かつ塑性
変形しないことが要求される。
In the compressor, since the fluid is sequentially compressed and transferred from the suction side to the discharge side, each working chamber 11
A large differential pressure is generated between 7 and 7. This differential pressure is the working chamber 117
Acts as a force F for pressing the blade 115 that forms the pressure to the low pressure side, so that the blade 115 is inclined and deformed to the low pressure side. When the blade 115 is deformed, the contact with the inner peripheral surface of the cylinder 107 is likely to be unstable, and the sealing performance is significantly reduced, which adversely affects the compression efficiency. Further, since the side surface of the blade 115 moves up and down while making strong contact with the edge portion P of the spiral groove 113 provided on the piston 111 side, it is easily worn and there is a problem in terms of durability. Therefore, the sliding member used as the blade of the helical blade type fluid compressor is required to have appropriate elasticity and not be plastically deformed.

【0007】本発明の目的は、螺旋状の溝に正しく嵌合
され、耐久性に優れ、各作動室間のシール性を損なうこ
とのないブレードを有し、長時間にわたって圧縮能力を
維持できる流体圧縮機を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a fluid which is properly fitted in the spiral groove, has excellent durability, does not impair the sealing property between the working chambers, and is capable of maintaining the compression ability for a long time. To provide a compressor.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の流体圧縮機は、
ブレードが、芯材、中間材および表層材からなる構成を
有し、芯材が0.8〜1.5×105 N/m2 のヤング
率を有する金属または200℃以上の軟化点を有する熱
可塑性樹脂の繊維強化体からなり、中間材が280℃以
上の軟化点を有するフッ素系樹脂からなり、表層材が2
80℃以上の軟化点を有するフッ素系樹脂の繊維強化体
からなることを特徴とするものである。
The fluid compressor of the present invention comprises:
The blade has a structure including a core material, an intermediate material and a surface layer material, and the core material is 0.8 to 1.5 × 10 5. N / m 2 Of a fiber having a Young's modulus of a metal or a thermoplastic resin having a softening point of 200 ° C. or higher, an intermediate material of a fluororesin having a softening point of 280 ° C. or higher, and a surface layer material of 2
It is characterized by comprising a fiber reinforced body of a fluororesin having a softening point of 80 ° C. or higher.

【0009】本発明では、ブレードとして用いられる摺
動部材を構成する芯材、中間材および表層材が、それぞ
れ保形性、柔軟性およびシール性、ならびに耐摩擦摩耗
性という機能を発揮する。以下、それぞれの部材を構成
する材料についてさらに詳細に説明する。
In the present invention, the core material, the intermediate material, and the surface layer material constituting the sliding member used as the blade exhibit the functions of shape retention, flexibility and sealability, and friction and wear resistance. Hereinafter, the materials forming each member will be described in more detail.

【0010】芯材は、耐熱性の確保および成形容易性の
観点から、0.8〜1.5×105 N/m2 のヤング率
を有する金属または200℃以上の軟化点を有する熱可
塑性樹脂の繊維強化体から構成される。
The core material ensures heat resistance and is easy to mold.
From a viewpoint, 0.8 to 1.5 × 10Five N / m2 Young's modulus
Having a softening point or having a softening point of 200 ° C or higher
It is composed of a fiber reinforced plastic resin.

【0011】0.8〜1.5×105 N/m2 のヤング
率を有する金属としては、適度な弾性を有する、ステン
レス、Niメッキ純銅、Niメッキ燐青銅などが挙げら
れる。銅にNiメッキを施すのは、銅の冷媒(フロン)
に対する耐性が弱いためである。
0.8 to 1.5 × 10 5 N / m 2 Examples of the metal having a Young's modulus include stainless steel, Ni-plated pure copper, and Ni-plated phosphor bronze, which have appropriate elasticity. Applying Ni plating to copper is a copper refrigerant (CFC)
This is because resistance to is weak.

【0012】200℃以上の軟化点を有する熱可塑性樹
脂としては、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテ
ルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルス
ルホン、フッ素系樹脂(例えばテトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロ
エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)な
どが挙げられる。熱可塑性樹脂は、フィルム、シート、
板材として市販されているものを使用できる。強化繊維
としては、PAN系炭素繊維またはメタ系もしくはパラ
系アラミド繊維のクロスが挙げられる。炭素繊維または
アラミド繊維と、スチールとの交織体を使用してもよ
い。強化繊維は、ブレードとして要求される機械的強度
に応じて選択される。繊維強化体からなる芯材は、熱時
圧縮成形(ホットメルト法)によって強化繊維のクロス
に熱可塑性樹脂を含浸させることにより製造できる。ま
た、芯材として、炭素繊維またはアラミド繊維と、熱可
塑性樹脂(ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレ
ンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスル
ホンなど)との、交織体、混織体、交互積層体を使用し
てもよい。本発明において、繊維強化体中の熱可塑性樹
脂の含有量は、30〜60重量%が好ましく、強度の点
を考慮すれば40〜50重量%がより好ましい。なお、
熱可塑性樹脂の軟化点の上限は特に限定されず、400
℃程度の高い軟化点を有する熱可塑性樹脂を用いること
も可能である。
Examples of the thermoplastic resin having a softening point of 200 ° C. or higher include polyether ether ketone, polyether imide, polyphenylene sulfide, polyether sulfone, fluorine resin (eg, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetra Fluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) and the like. Thermoplastic resins can be used in films, sheets,
What is marketed as a board material can be used. Examples of the reinforcing fiber include cloth of PAN-based carbon fiber or meta- or para-based aramid fiber. A woven body of carbon fiber or aramid fiber and steel may be used. The reinforcing fibers are selected according to the mechanical strength required for the blade. A core material made of a fiber reinforced body can be manufactured by impregnating a cloth of reinforcing fibers with a thermoplastic resin by hot compression molding (hot melt method). Also, as the core material, a mixed woven body, a mixed woven body, or an alternate laminated body of carbon fiber or aramid fiber and a thermoplastic resin (polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polyether imide, polyether sulfone, etc.) is used. May be. In the present invention, the content of the thermoplastic resin in the fiber reinforced body is preferably 30 to 60% by weight, and more preferably 40 to 50% by weight in consideration of strength. In addition,
The upper limit of the softening point of the thermoplastic resin is not particularly limited and is 400
It is also possible to use a thermoplastic resin having a high softening point of about 0 ° C.

【0013】中間材は、耐熱性、成形容易性、耐薬品性
の観点から、280℃以上の軟化点を有するフッ素系樹
脂、例えばテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体、フッ素系ゴム(例えば
フッ化ビニリデン系共重合体、テトラフルオロエチレン
−プロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パー
フルオロメチルビニルエーテル共重合体)で構成され
る。これらのフッ素系樹脂をチューブ、丸棒、角棒、穴
開き角棒などの形状に成形したものが中間材として用い
られる。なお、フッ素系樹脂の軟化点の上限は特に限定
されず、350℃程度の高い軟化点を有するフッ素系樹
脂を用いることも可能である。
The intermediate material is a fluorine-based resin having a softening point of 280 ° C. or higher, for example, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perm, from the viewpoint of heat resistance, moldability and chemical resistance. Fluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, fluorine rubber (for example, vinylidene fluoride copolymer, tetrafluoroethylene-propylene copolymer, tetrafluoroethylene-perpolymer Fluoromethyl vinyl ether copolymer). A product obtained by molding these fluororesins into a shape of a tube, a round bar, a square bar, a perforated square bar or the like is used as an intermediate material. The upper limit of the softening point of the fluororesin is not particularly limited, and it is possible to use a fluororesin having a high softening point of about 350 ° C.

【0014】表層材は、摺動性、耐熱性、成形容易性の
観点から、280℃以上の軟化点を有するフッ素系樹脂
の繊維強化体で構成される。表層材が良好な摺動性を示
すためには、静摩擦係数が0.1以下であることが好ま
しい。フッ素系樹脂としては、テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロ
エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体など
が挙げられる。フッ素系樹脂は、例えば熱収縮フィルム
からなるチューブの形態で用いられる。強化繊維として
は、PAN系炭素繊維またはメタ系もしくはパラ系アラ
ミド繊維のクロスが挙げられる。クロスは、例えばスリ
ーブまたはチューブの形態で用いられる。本発明におい
て、繊維強化体中のフッ素系樹脂の含有量は、30〜6
0重量%が好ましく、強度の点を考慮すれば40〜50
重量%がより好ましい。なお、ここでもフッ素系樹脂の
軟化点の上限は特に限定されず、350℃程度の高い軟
化点を有するフッ素系樹脂を用いることも可能である。
The surface layer material is composed of a fiber reinforced body of a fluororesin having a softening point of 280 ° C. or higher from the viewpoints of slidability, heat resistance and moldability. In order for the surface layer material to exhibit good slidability, the coefficient of static friction is preferably 0.1 or less. Examples of the fluorine-based resin include a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and the like. The fluororesin is used, for example, in the form of a tube made of a heat shrink film. Examples of the reinforcing fiber include cloth of PAN-based carbon fiber or meta- or para-based aramid fiber. The cloth is used, for example, in the form of a sleeve or a tube. In the present invention, the content of the fluororesin in the fiber reinforced body is 30 to 6
0% by weight is preferable, and if strength is taken into consideration, it is 40-50.
Weight percent is more preferred. The upper limit of the softening point of the fluorine-based resin is not particularly limited here as well, and it is possible to use a fluorine-based resin having a high softening point of about 350 ° C.

【0015】さらに表層材を構成するフッ素系樹脂に
は、固体潤滑材を添加してもよい。固体潤滑材として
は、層状構造化合物(例えばMoS2 、SbO3 、B
N、PbO、CaF2 、グラファイト、フッ化グラファ
イト)、非層状構造化合物、軟質金属(例えばPb、S
n、Au、Ag、Cu)などが挙げられる。固体潤滑材
の添加量は、フッ素系樹脂に対して5〜10重量%であ
ることが好ましい。
Further, a solid lubricant may be added to the fluororesin constituting the surface layer material. As the solid lubricant, a layered structure compound (for example, MoS 2 , SbO 3 , B
N, PbO, CaF 2 , graphite, graphite fluoride), non-layered structure compounds, soft metals (eg Pb, S)
n, Au, Ag, Cu) and the like. The addition amount of the solid lubricant is preferably 5 to 10% by weight based on the fluororesin.

【0016】繊維強化体からなる表層材は、熱時圧縮成
形(ホットメルト法)によって強化繊維のクロスに熱可
塑性樹脂を含浸させることにより製造できる。表層材に
関しては、相手材との間で生じる摩耗のメカニズムの種
類に応じて、その表層部分(相手材と接する部分)にお
ける強化繊維の露出状態を調節することが好ましい。例
えば、凝着摩耗が生じる場合には、強化繊維を露出させ
ず、表層部分から強化繊維に達するまでに数十〜数百μ
mのフッ素系樹脂層が設けられていることが好ましい。
アブレッシブ摩耗が生じる場合には、表層部分に強化繊
維を露出させることが好ましい。
The surface layer material comprising a fiber reinforced body can be produced by impregnating a cloth of reinforcing fibers with a thermoplastic resin by hot compression molding (hot melt method). With respect to the surface layer material, it is preferable to adjust the exposed state of the reinforcing fibers in the surface layer portion (portion in contact with the partner material) according to the type of the mechanism of wear that occurs with the partner material. For example, when adhesive wear occurs, do not expose the reinforcing fibers and dozens to hundreds of μs from the surface layer to the reinforcing fibers.
It is preferable that a fluorine-based resin layer of m is provided.
When abrasive wear occurs, it is preferable to expose the reinforcing fibers to the surface layer portion.

【0017】本発明に係るブレードは、芯材を成形し、
表層材を成形し、さらに中間材と合体して成形すること
により製造できる。この際、最初からブレードの形状に
合わせて螺旋状に成形してもよいし、棒状の摺動部材を
成形した後、螺旋状に加工してもよい。
The blade according to the present invention is formed by molding a core material,
It can be manufactured by molding the surface layer material, and further by combining with the intermediate material and molding. At this time, it may be formed into a spiral shape in accordance with the shape of the blade from the beginning, or may be formed into a spiral shape after forming a rod-shaped sliding member.

【0018】[0018]

【作用】本発明の流体圧縮機を構成するブレードは所定
の機能を有する芯材、中間材および表層材から構成され
ているので、作動室において差圧による押圧力が働いて
も、変形が小さく抑えられる。この結果、各作動室間の
良好なシール性が確保されるとともに、ブレードが螺旋
状の溝のエッジ部と強く接触しあうことがなくなる。し
たがって、本発明の流体圧縮機は、長期間にわたって安
定に動作する。
Since the blade constituting the fluid compressor of the present invention is composed of the core material, the intermediate material and the surface layer material having a predetermined function, the deformation is small even if the pressing force due to the differential pressure acts in the working chamber. It can be suppressed. As a result, good sealability between the working chambers is ensured, and the blade does not come into strong contact with the edge portion of the spiral groove. Therefore, the fluid compressor of the present invention operates stably over a long period of time.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 実施例1 (1)芯材の成形EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. Example 1 (1) Molding of core material

【0020】(a)PAN系炭素繊維クロス(東邦レー
ヨン社製、商品名W1103)と125μm厚のテトラ
フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体(以下PFAと略称する)のフィルム(オー
・エス・イー社製、商品名トヨフロン125PX)とを
積層し、温度325℃、圧力30〜35kg/cm2
熱時圧縮成形して、炭素繊維繊維中にPFAを含浸させ
て芯材とした。なお、ここで用いられたPFAフィルム
の軟化点は300〜310℃、得られた芯材のヤング率
は800N/m2 であった。 (b)薄板状のSUS304を用意し、角棒状に切り出
して芯材とした。この芯材のヤング率は1200N/m
2 であった。 (2)中間材の成形
(A) PAN-based carbon fiber cloth (Toho Leh
Yon's product name W1103) and 125 μm thick tetra
Fluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether
Film of copolymer (hereinafter abbreviated as PFA)
・ S.E., product name Toyofuron 125PX)
Laminated, temperature 325 ℃, pressure 30-35kg / cm2 so
Compression molding at the time of heat, impregnating carbon fiber with PFA
As the core material. The PFA film used here
Softening point of 300-310 ℃, Young's modulus of the obtained core material
Is 800 N / m2 Met. (B) Prepare a thin plate of SUS304 and cut it into a square bar
And made the core material. Young's modulus of this core material is 1200 N / m
2 Met. (2) Forming of intermediate material

【0021】125μm厚のPFAフィルムを所定枚数
積層して、熱時圧縮成形により1.2mm角のブロック
に成形した。後加工により所定寸法の穴開き棒状体を作
製して中間材とした。 (3)表層材の成形
A predetermined number of 125 μm-thick PFA films were laminated and formed into a 1.2 mm square block by hot compression molding. A post-processed rod-shaped body having a predetermined size was produced as an intermediate material. (3) Forming surface material

【0022】PAN系の炭素繊維スリーブ(東邦レーヨ
ン社製)と125μm厚のPFAフィルムとを積層し、
温度330℃、圧力30〜35kg/cm2 で熱時圧縮
成形し、表層材とした。
A PAN type carbon fiber sleeve (manufactured by Toho Rayon Co., Ltd.) and a PFA film having a thickness of 125 μm are laminated,
Temperature 330 ° C, pressure 30-35 kg / cm 2 Then, it was compression-molded when hot to obtain a surface layer material.

【0023】以上の各部材を積層し、温度330℃、圧
力30〜35kg/cm2 で3mm角の角棒状に熱時圧
縮成形して摺動部材を得た。なお、芯材は0.2mm
角、中間材の厚さは1.1mm、表層材の厚さは0.3
mmであった。これを所定寸法に切り出して試験片を作
製した。
The above members are laminated and the temperature is 330 ° C. and the pressure is 30 to 35 kg / cm 2. Then, a sliding member was obtained by hot compression molding into a 3 mm square rod. The core material is 0.2 mm
Corner and intermediate material thickness is 1.1mm, surface layer material thickness is 0.3
It was mm. This was cut into a predetermined size to prepare a test piece.

【0024】これらの試験片について、荷重3.0kg
/cm2 、速度0.6m/sec、温度100℃の条件
で、潤滑油として3GSDを用い、相手材であるSK3
に対するエッジピン摩耗試験(開角120°、先端部2
00μmR)を実施したところ、aおよびbのいずれの
芯材を用いたものでも、5時間以上にわたって異常は認
められなかった。
With respect to these test pieces, a load of 3.0 kg
/ Cm 2 , Speed of 0.6 m / sec, temperature of 100 ° C., using 3GSD as the lubricating oil, and SK3 as the mating material
Edge pin abrasion test (open angle 120 °, tip 2
00 μmR), no abnormality was observed for 5 hours or more with any of the core materials a and b.

【0025】また、試験片を図2に示したヘリカルブレ
ード方式の流体圧縮機のピストンの螺旋状の溝部に沿っ
て押し込んでブレードとして用いた。ロータの回転数3
000rpmの条件で駆動試験を行ったところ、500
0時間の運転でも異常摩耗は観察されなかった。 実施例2
Further, the test piece was used as a blade by being pushed along the spiral groove portion of the piston of the helical blade type fluid compressor shown in FIG. Rotor speed 3
When the drive test was performed under the condition of 000 rpm, it was 500
No abnormal wear was observed even after 0 hours of operation. Example 2

【0026】芯材および表層材の強化繊維として、パラ
系アラミド繊維クロス(デュポン・東レ・ケブラー社
製、商品名T−740)を用い、実施例1と全く同様に
して摺動部材を作製し、ヘリカルブレード方式の流体圧
縮機のブレードとして用い、駆動試験を行った。その結
果、5000時間の運転でも異常摩耗は観察されなかっ
た。 実施例3
Para-aramid fiber cloth (Dupont Toray Kevlar, trade name T-740) was used as a reinforcing fiber for the core material and the surface material, and a sliding member was prepared in exactly the same manner as in Example 1. A drive test was performed by using the blade as a blade of a helical blade type fluid compressor. As a result, no abnormal wear was observed even after running for 5000 hours. Example 3

【0027】芯材としてアラミド繊維クロスT−740
に温度350℃、圧力50kg/cm2 の条件で軟化点
285℃のポリエーテルエーテルケトンを含浸させたも
の、中間材としてPFAブロック、表層材としてアラミ
ド繊維クロスT−740にPFAを含浸させたものを用
い、実施例1と全く同様にして摺動部材を作製し、ヘリ
カルブレード方式の流体圧縮機のブレードとして用い、
駆動試験を行った。その結果、5000時間の運転でも
異常摩耗は観察されなかった。 比較例1
Aramid fiber cloth T-740 as core material
At a temperature of 350 ° C and a pressure of 50 kg / cm 2 In the same manner as in Example 1, using a material impregnated with polyetheretherketone having a softening point of 285 ° C. under the conditions of, a PFA block as an intermediate material, and an aramid fiber cloth T-740 impregnated with PFA as a surface material To produce a sliding member and use it as a blade of a helical blade type fluid compressor,
A drive test was conducted. As a result, no abnormal wear was observed even after running for 5000 hours. Comparative Example 1

【0028】15wt%のグラファイトを含有するポリ
イミド系樹脂を所定寸法に切断した試料の曲げ弾性率を
測定したところ、4000N/m2 であった。これをヘ
リカルブレード方式の流体圧縮機のピストンの溝部に押
し込もうとしたところ、成形性が悪いため、押し込めな
かった。 比較例2
The flexural modulus of a sample obtained by cutting a polyimide resin containing 15 wt% of graphite into a predetermined size was measured and found to be 4000 N / m 2. Met. When I tried to push this into the groove of the piston of the helical blade type fluid compressor, it could not be pushed in because of poor moldability. Comparative example 2

【0029】超高分子量ポリエチレンブロックを所定寸
法に切り落とし、ヘリカルブレード方式の流体圧縮機の
ピストンの溝部に押し込んでブレードとして用い、駆動
試験を行った。その結果、短時間でシール性がなくな
り、流体の圧縮効率が著しく落ちた。この原因は、ブレ
ードの熱劣化によるものと考えられる。 比較例3
The ultrahigh molecular weight polyethylene block was cut into a predetermined size, pushed into the groove portion of the piston of a helical blade type fluid compressor, and used as a blade to conduct a drive test. As a result, the sealing property was lost in a short time, and the fluid compression efficiency was significantly reduced. It is considered that this is due to the thermal deterioration of the blade. Comparative Example 3

【0030】表層材としてアラミド繊維クロスT−74
0に温度350℃、圧力50kg/cm2 の条件でポリ
エーテルエーテルケトンを含浸させたものを用いた以外
は、実施例3と全く同様にして摺動部材を作製した。こ
れをヘリカルブレード方式の流体圧縮機のピストンの溝
部に押し込もうとしたところ、成形性が悪いため、押し
込めなかった。
Aramid fiber cloth T-74 as a surface layer material
0 at a temperature of 350 ° C and a pressure of 50 kg / cm 2 A sliding member was produced in exactly the same manner as in Example 3 except that the one impregnated with polyether ether ketone was used under the conditions of. When I tried to push this into the groove of the piston of the helical blade type fluid compressor, it could not be pushed in because of poor moldability.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るブレー
ドは芯材、中間材および表層材の3層構造からなってい
るので、耐熱性、耐摩耗性はもちろんのこと、捩じれ、
曲げに対しても耐性があり、これを用いた流体圧縮機は
長時間にわたって圧縮能力を維持できる。
As described in detail above, since the blade according to the present invention has a three-layer structure of a core material, an intermediate material and a surface layer material, it has not only heat resistance and wear resistance but also twisting.
It is also resistant to bending, and the fluid compressor using it can maintain the compression capacity for a long time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るヘリカルブレード方式の流体圧縮
機を構成するブレードの断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of blades constituting a helical blade type fluid compressor according to the present invention.

【図2】本発明に係るヘリカルブレード方式の流体圧縮
機の断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a helical blade type fluid compressor according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…芯材、2…中間材、3…表層材、101…ステー
タ、103…ロータ、105…駆動手段、107…シリ
ンダ、109…オルダムリング、111…ピストン、1
13…溝、115…ブレード、117…作動室、119
…吸込側、120…吐出側。
1 ... Core material, 2 ... Intermediate material, 3 ... Surface layer material, 101 ... Stator, 103 ... Rotor, 105 ... Driving means, 107 ... Cylinder, 109 ... Oldham ring, 111 ... Piston, 1
13 ... Groove, 115 ... Blade, 117 ... Working chamber, 119
… Suction side, 120… Discharge side.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 吸込側と吐出側とを有するシリンダと、
このシリンダ内に一部外周面がシリンダの内周面と接す
るように偏心した状態で挿通されシリンダに対して相対
運動を行う円柱状のピストンと、このピストンの外周面
に設けられ吸込側から吐出側に向かって徐々に小さくな
るピッチで形成された螺旋状の溝と、この溝に出入り自
在に嵌合されるとともに前記シリンダの内周面と接する
外周面を有し前記シリンダの内周面とピストンの外周面
との間を複数の作動室に区画する螺旋状のブレードとを
具備した流体圧縮機において、前記ブレードが、芯材、
中間材および表層材からなる構成を有し、芯材が0.8
〜1.5×105 N/m2 のヤング率を有する金属また
は200℃以上の軟化点を有する熱可塑性樹脂の繊維強
化体からなり、中間材が280℃以上の軟化点を有する
フッ素系樹脂からなり、表層材が280℃以上の軟化点
を有するフッ素系樹脂の繊維強化体からなることを特徴
とする流体圧縮機。
1. A cylinder having a suction side and a discharge side,
A cylindrical piston that is inserted in this cylinder in an eccentric state so that its outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the cylinder and that makes relative movement with respect to the cylinder; and a piston that is provided on the outer peripheral surface of this piston An inner peripheral surface of the cylinder, which has a spiral groove formed with a pitch gradually decreasing toward the side, and an outer peripheral surface which is fitted in the groove and is in contact with the inner peripheral surface of the cylinder. In a fluid compressor including a spiral blade that partitions the outer peripheral surface of the piston into a plurality of working chambers, the blade is a core material,
It has a structure consisting of an intermediate material and a surface layer material, and the core material is 0.8
~ 1.5 x 10 5 N / m 2 Of a fiber having a Young's modulus of a metal or a thermoplastic resin having a softening point of 200 ° C. or higher, the intermediate material of a fluororesin having a softening point of 280 ° C. or higher, and the surface layer material of a softening point of 280 ° C. or higher. A fluid compressor comprising a fiber-reinforced body of a fluorine-based resin having dots.
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