JPH07305679A - 圧縮機 - Google Patents
圧縮機Info
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- JPH07305679A JPH07305679A JP9617294A JP9617294A JPH07305679A JP H07305679 A JPH07305679 A JP H07305679A JP 9617294 A JP9617294 A JP 9617294A JP 9617294 A JP9617294 A JP 9617294A JP H07305679 A JPH07305679 A JP H07305679A
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- cylinder
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0466—Nickel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/12—Coating
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- Compressor (AREA)
Abstract
る圧縮機に関するものであり、被圧縮ガスとして1、
1、1、2テトラフルオロエタンを使用し、ピストンを
鋳鉄で形成した構成において、シリンダをアルミニウム
合金鋳物で形成し、その内周面に多孔率70〜90%で
あるセラミックス発泡体のプレフォームを鋳込むことに
より、ピストンとシリンダの接触面における凝着摩耗を
防止し圧縮機の耐久性を向上させることを目的とした圧
縮機仕様を提供するものである。 【構成】 圧縮機を構成する要素において、鋳鉄で形成
したピストン8と、シリンダ11をアルミニウム合金鋳
物で形成し、その内周面にセラミックス発泡体のプレフ
ォーム11cを鋳込んだものから構成される。
Description
に用いられる圧縮機に関するものである。
層の破壊などの環境問題のために従来使用してきた分子
内に塩素を含む冷媒ジフルオロジクロロメタン(以下C
FC−12と称する)やジフルオロクロロメタン(以下
HCFC−22と称する)等から分子内に塩素を含まな
い冷媒1、1、1、2テトラフルオロエタン(以下HF
C−134aと称する)への変更が検討されている。と
ころが、分子内に塩素を含まない前記冷媒は、潤滑性能
が悪く圧縮機の摺動材料の特性を向上する必要がある。
例について説明する。1は圧縮機である。2はロータ、
3はステータでありロータ2とステータ3は一対でモー
タを形成する。また4はシャフト、5はベアリング、6
はコンロッド、7はシリンダ、8はピストン、9はピス
トンピンである。ロータ2とステータ3により形成され
るモータにより、ロータ2に圧入されたシャフト4がベ
アリング5に支持されて回転する。この時、シャフト4
の偏心部に取り付けられたコンロッド6及び、コンロッ
ド6の他端に取り付けられかつピストン8に固定された
ピストンピン9を介して、シャフト4の回転運動が伝達
されピストン8がシリンダ7内を往復運動する。そし
て、ピストン8とシリンダ7により形成される空間10
内において、冷媒ガスCFC−12が吸入、圧縮され
る。
C200)で形成し、シリンダ7を鋳鉄(JIS:FC
200)で形成していた。
はシリンダ部に、アルミニウム合金鋳物の長所である放
熱性を維持しながら、耐摩耗性を向上させるものとして
繊維強化を用いている。この繊維強化金属(FRM)は
高耐熱性、高強度の炭素、セラミックスなどの繊維で金
属マトリックスを強化した複合材で、慣用材料では満足
できない高比強度、高比弾性率(強度及び弾性率を密度
で割った値)をもつ。実際の実用化例として、例えば、
工業材料第36巻第12号において、トヨタ自動車工業
の開発した13B−Tディーゼルエンジン用ピストン溝
耐摩環がある。これは、アルミナ発泡体などを使用し、
熱負荷の大きなピストントップの外周部に上記繊維を鋳
ぐるんだものである。リング溝部の耐焼付き性、耐摩耗
性を高め、高出力化を果たしている。また、本田技研も
コネクティングロッドに繊維強化金属を用い、母材のア
ルミニウム合金の軽量、放熱性といった長所を維持しな
がら、耐摩耗性の向上を図っている。
うな構成は、潤滑性能の高い従来の冷媒CFC−12や
HCFC−22が圧縮機の潤滑油中に溶解していること
を前提に考えられている。
HFC−134aを使用した場合には、特にピストンと
シリンダの接触部において摺動による熱が発生するた
め、放熱性の悪い鋳鉄同志の摺動部の温度は上昇し、ピ
ストン、シリンダの摩耗量が増加する。最悪の場合焼付
きに至る。したがって、圧縮機の十分な耐久性が得られ
ない。
題はシリンダあるいはピストンの材料そのものが放熱性
に優れていれば、すなわち熱伝導率が高ければ解決でき
るものと考えられるが、例えばコストが安く、放熱性の
優れた材料としてアルミニウム合金鋳物がある。しか
し、アルミニウム合金鋳物は従来材料である鋳鉄(JI
S:FC200)に比べて機械的強度はほぼ同等である
が、融点が低いため凝着摩耗が発生する問題がある。し
たがって、潤滑性能の劣る冷媒HFC−134aを使用
する場合、アルミニウム合金鋳物だけでは十分な耐摩耗
性を確保することはできず、圧縮機そのものの耐久性を
向上することはできない。
強化金属を用いた場合には、金属鋳込み時に繊維が遍在
する、それぞれの繊維の摺動面に対する向きが異なるな
どのために繊維強化金属部の強度に均一なものが得られ
ないといった問題点があった。
に乏しい冷媒に対して圧縮機の摺動材料の最適化を図る
必要がある。
34aを使用する圧縮機に対して摺動材料の最適化を図
り圧縮機の耐久性を向上させるものである。
めに本発明の圧縮機は、被圧縮ガスを冷媒HFC−13
4aとし、ピストンを鋳鉄(JIS:FC200)で形
成した構成において、シリンダをアルミニウム合金鋳物
で形成し、前記ピストンと摺動する内周面に多孔率70
〜90%であるセラミックス発泡体のプレフォームを鋳
込んだものである。
は、被圧縮ガスを冷媒HFC−134aとし、ピストン
を鋳鉄(JIS:FC200)で形成した構成におい
て、シリンダをアルミニウム合金鋳物で形成し、前記ピ
ストンと摺動する内周面に多孔率80〜98%であるニ
ッケルクロム合金の発泡金属体のプレフォームを鋳込ん
だものである。
は、被圧縮ガスを冷媒HFC−134aとし、ピストン
を鋳鉄(JIS:FC200)で形成した構成におい
て、シリンダをアルミニウム合金鋳物で形成し、前記ピ
ストンと摺動する内周面に鉄製の中空円筒状の部品を鋳
込んだものである。
0)で形成した構成において、シリンダをアルミニウム
合金鋳物で形成し、前記ピストンと摺動する内周面にセ
ラミックス発泡体のプレフォームを鋳込んだものを使用
することにより、アルミニウム合金鋳物並の放熱性を確
保しながら、シリンダの機械的強度を均一に向上させ、
ピストンとシリンダの接触部における摩耗量を低減させ
る。その結果圧縮機の耐久性を向上させるものである。
0)で形成した構成において、シリンダをアルミニウム
合金鋳物で形成し、前記ピストンと摺動する内周面に多
孔率80〜98%であるニッケルクロム合金の金属発泡
体のプレフォームを鋳込んだものを使用することによ
り、アルミニウム合金鋳物並の放熱性を確保しながら、
シリンダの硬さを均一に向上させ、ピストンとシリンダ
の接触部における摩耗量を低減させる。その結果圧縮機
の耐久性を向上させるものである。
0)で形成した構成において、シリンダをアルミニウム
合金鋳物で形成し、前記ピストンと摺動する内周面に鉄
製の中空円筒状の部品を鋳込んだものを使用することに
より、アルミニウム合金鋳物並の放熱性を確保しなが
ら、シリンダの融点を従来の鋳鉄(JIS:FC20
0)並を維持させ、ピストンとシリンダの接触部におけ
る摩耗量を低減させる。その結果圧縮機の耐久性を向上
させるものである。
面を参照しながら説明する。
は圧縮機である。2はロータ、3はステータでありロー
タ2とステータ3は一対でモータを形成する。また4は
シャフト、11はベアリング、6はコンロッド、7はシ
リンダ、8はピストン、9はピストンピンである。ロー
タ2とステータ3により形成されるモータにより、ロー
タ2に圧入されたシャフト4がベアリング5に支持され
て回転する。この時、シャフト4の偏心部に取り付けら
れたコンロッド6及び、コンロッド6の他端に取り付け
られかつピストン8に固定されたピストンピン9を介し
て、シャフト4の回転運動が伝達されピストン8がシリ
ンダ7内を往復運動する。そして、ピストン8とシリン
ダ7により形成される空間10内において、冷媒ガスC
FC−12が吸入、圧縮される。
拡大断面図を示す。図3に本実施例のA−A’線におけ
る内周面複合層11aの拡大断面図を示す。上記シリン
ダ基体11bは、アルミニウム合金を素材とし、シリン
ダ11の大部分を構成する。シリンダ11は、線径3μ
m、長さ500μmからなるアルミナ発泡体のプレフォ
ーム11cを成形し、アルミニウム合金11dを鋳込み
により含浸させて複合化する。この内周面複合層はアル
ミナ発泡体を10体積%含有してなる。
ム合金鋳物に比べて1/5〜1/3程度であるが、本実
施例においては多孔率が90%であるアルミナ発泡体の
プレフォームを内周面近傍のみに施しているため、熱伝
導率はアルミニウム合金鋳物とほぼ同等値であるといえ
る。その結果、熱伝導率はアルミニウム合金鋳物並を確
保でき、従来の鋳鉄(JIS:FC200)の熱伝導率
の2〜3倍となり、放熱性が向上する。
温強度を有するアルミナ発泡体を使用することにより、
母材の融点(600℃程度)近くまで強度が低下しない
ため、凝着摩耗を防止することができる。しかも疲労強
度が4〜5×102程度となり、従来の材料である鋳鉄
(JIS:FC200)に比べて10倍以上となること
から、シリンダの長期耐久性が維持できる。
ガスをHFC−134aを使用し、実際の圧縮機のピス
トン8を鋳鉄(JIS:FC200)で形成した構成に
おいて、シリンダ11にアルミナ発泡体のプレフォーム
を鋳込んだアルミニウム合金鋳物を使用することによ
り、放熱性はアルミニウム合金鋳物並を確保し、かつシ
リンダ及びピストンの摩耗を防止することができ、圧縮
機の耐久性を向上させることができる。
であるアルミナ発泡体のプレフォームとしたが、多孔率
は70〜90%でも同様の効果が得られる。
アルミナ発泡体としたが、炭化ケイ素発泡体、アルミナ
・シリカ発泡体を使用しても同様の効果が得られる。
のプレフォーム11cを成形したのち、アルミニウム合
金11dを鋳込みにより含浸させて複合化しているが、
ダイカスト法を使用しても同様の効果が得られる。
参照しながら説明する。なお、第1の実施例と同じもの
は同一番号を付して説明を省略する。
ここで、図5に本実施例のシリンダ1
2の拡大断面図を示す。図6に本実施例のA−A’線に
おける内周面複合層の拡大断面図を示す。上記シリンダ
基体12bは、アルミニウム合金を素材とし、シリンダ
12の大部分を構成する。シリンダ12は、クロムを3
5重量%含有しニッケルクロム合金の多孔率が82%か
らなる金属発泡体のプレフォーム12cを成形し、アル
ミニウム合金12dを鋳込みにより含浸させて複合化す
る。
アルミニウム合金鋳物に比べて1/2〜2/3程度であ
るが、本実施例においては多孔率82%からなる金属発
泡体を内周面近傍のみに施しているため、熱伝導率はア
ルミニウム合金鋳物とほぼ同等値であるといえる。その
結果、熱伝導率はアルミニウム合金鋳物並を確保でき、
従来の鋳鉄(JIS:FC200)の熱伝導率の2〜3
倍程度となり、放熱性は向上する。
00〜400となるため、従来の鋳鉄(JIS:FC2
00)に比べて2倍程度大きくなり、耐摩耗性が向上す
る。硬さが大きくなることにより、圧縮強度も向上する
ため、高出力の圧縮機に対応できる。
ガスをHFC−134aを使用し、実際の圧縮機のピス
トン8を鋳鉄(JIS:FC200)で形成した構成に
おいて、シリンダ12にニッケルクロム合金の金属発泡
体を鋳込んだアルミニウム合金鋳物を使用することによ
り、放熱性はアルミニウム合金鋳物並を確保し、かつシ
リンダ及びピストンの摩耗を防止することができ、圧縮
機の耐久性を向上させることができる。
合金の金属発泡体の12cを成形したのちアルミニウム
合金12dを鋳込みにより含浸させて複合化している
が、ダイカスト法を使用しても同様の効果が得られる。
合金の金属発泡体の多孔率は80〜98%でも同様の効
果が得られる。
金はクロムを35重量%含有するが、クロムを25〜4
5%含有してなるニッケルクロム合金でも同様の効果が
得られる。
参照しながら説明する。なお、第1の実施例と同じもの
は同一番号を付して説明を省略する。
こで、図8に本実施例のシリンダ13の拡大縦断面図を
示す。上記シリンダ基体13bは、アルミニウム合金を
素材とし、シリンダ13の大部分を構成する。シリンダ
13は、鋳鉄(JIS:FC200)からなる中空円筒
状の13aを成形し、アルミニウム合金を鋳込みにより
接合させる。
伝導率はアルミニウム合金鋳物に比べて1/3〜1/2
程度であるため、本実施例においては鋳鉄(JIS:F
C200)を内周面近傍のみに施しているため、熱伝導
率はアルミニウム合金鋳物とほぼ同等値であるといえ
る。その結果、熱伝導率はアルミニウム合金鋳物並を確
保でき、従来の鋳鉄(JIS:FC200)の熱伝導率
の2〜3倍程度となり放熱性が向上する。
00)とすることにより、内周面、すなわち摺動面の融
点(1420〜1550℃)を下げることなく、アルミ
ニウム合金鋳物のみのそれに比べ400〜600℃程度
高くなり、凝着摩耗が抑制される。
ガスをHFC−134aを使用し、実際の圧縮機のピス
トン8を鋳鉄(JIS:FC200)で形成した構成に
おいてシリンダ13に中空円筒状の鋳鉄(JIS:FC
200)を鋳込んだアルミニウム合金鋳物を使用するこ
とにより、放熱性はアルミニウム合金並を確保でき、か
つシリンダ及びピストンの摩耗を防止することができ、
圧縮機の耐久性を向上させることができる。
た、上記の鋳込みによる方法以外に、ダイカスト法、あ
るいは中空円筒状の鋳鉄13aとアルミニウム合金鋳物
13bを圧入、焼きばめによる方法でシリンダを成形し
ても同様の効果が得られる。
品を鋳鉄(JIS:FC200)にて成形したが、融点
がアルミニウム合金鋳物よりも高い鉄製の材料を使用し
ても同様の効果が得られる。
をアルミニウム合金鋳物で形成し、その内周側に多孔率
70〜90%であるセラミックス発泡体のプレフォーム
を鋳込んだものを使用することにより、アルミニウム合
金鋳物並の放熱性を確保しながら、機械的強度が均一に
向上し、冷媒HFC134aを使用する厳しい条件にお
いてもピストンとシリンダの摺動状態が改善でき、その
結果、圧縮機の耐久性を向上することができる。
形成し、その内周側に多孔率80〜98%であるニッケ
ルクロム合金の金属発泡体を鋳込んだものを使用するこ
とにより、アルミニウム合金鋳物並の放熱性を維持しな
がら、硬さが均一に向上し、冷媒HFC134aを使用
する厳しい条件においてもピストンとシリンダの摺動状
態が改善でき、その結果、圧縮機の耐久性を向上するこ
とができる。
で形成し、その内周側に鉄製の中空円筒状の部品を鋳込
んだものを使用することにより、アルミニウム合金鋳物
並の放熱性を維持しながら、融点が向上し、冷媒HFC
134aを使用する厳しい条件においてもピストンとシ
リンダの摺動状態が改善でき、その結果、圧縮機の耐久
性を向上することができる。
縦断面図
内周面複合層の拡大断面図
縦断面図
内周面複合層の拡大断面図
縦断面図
Claims (3)
- 【請求項1】 被圧縮ガスを冷媒1、1、1、2テトラ
フルオロエタンとし、電動モータと連結するシャフト
と、その一端の軸受部が前記シャフトに取り付けられた
コンロッドと、前記コンロッドの多端の軸受部に取り付
けられたピストンピンと、前記ピストンピンに固定され
たピストンと、前記ピストンと一体で圧縮室を形成する
シリンダとを備えてなる圧縮機の構成要素において、前
記シリンダをアルミニウム合金鋳物で形成し、前記ピス
トンと摺動する内周面に多孔率70〜90%であるセラ
ミックス発泡体のプレフォームを鋳込んだことを特徴と
する圧縮機。 - 【請求項2】 被圧縮ガスを冷媒1、1、1、2テトラ
フルオロエタンとし、電動モータと連結するシャフト
と、その一端の軸受部が前記シャフトに取り付けられた
コンロッドと、前記コンロッドの多端の軸受部に取り付
けられたピストンピンと、前記ピストンピンに固定され
たピストンと、前記ピストンと一体で圧縮室を形成する
シリンダとを備えてなる圧縮機の構成要素において、前
記シリンダをアルミニウム合金鋳物で形成し、前記ピス
トンと摺動する内周面に多孔率80〜98%であるニッ
ケルクロム合金の金属発泡体を鋳込んだことを特徴とす
る圧縮機。 - 【請求項3】 被圧縮ガスを冷媒1、1、1、2テトラ
フルオロエタンとし、電動モータと連結するシャフト
と、その一端の軸受部が前記シャフトに取り付けられた
コンロッドと、前記コンロッドの多端の軸受部に取り付
けられたピストンピンと、前記ピストンピンに固定され
たピストンと、前記ピストンと一体で圧縮室を形成する
シリンダとを備えてなる圧縮機の構成要素において、前
記シリンダをアルミニウム合金鋳物で形成し、前記ピス
トンと摺動する内周面に鉄製の中空円筒状の部品を鋳込
んだことを特徴とする圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09617294A JP3554359B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09617294A JP3554359B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 圧縮機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07305679A true JPH07305679A (ja) | 1995-11-21 |
JP3554359B2 JP3554359B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=14157912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09617294A Expired - Fee Related JP3554359B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3554359B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004048919A (ja) * | 2002-07-12 | 2004-02-12 | Nikon Corp | リニアモータ及びステージ装置並びに露光装置 |
CN102748271A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-10-24 | 黄石东贝电器股份有限公司 | 一种高效散热型压缩机壳体 |
-
1994
- 1994-05-10 JP JP09617294A patent/JP3554359B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004048919A (ja) * | 2002-07-12 | 2004-02-12 | Nikon Corp | リニアモータ及びステージ装置並びに露光装置 |
CN102748271A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-10-24 | 黄石东贝电器股份有限公司 | 一种高效散热型压缩机壳体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3554359B2 (ja) | 2004-08-18 |
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A521 | Written amendment |
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