JPH1061575A - Blade for compressor and manufacture thereof - Google Patents

Blade for compressor and manufacture thereof

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JPH1061575A
JPH1061575A JP22015796A JP22015796A JPH1061575A JP H1061575 A JPH1061575 A JP H1061575A JP 22015796 A JP22015796 A JP 22015796A JP 22015796 A JP22015796 A JP 22015796A JP H1061575 A JPH1061575 A JP H1061575A
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blade
compressor
space
molding
pressure
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Satoshi Koyama
聡 小山
Tetsuo Fukuda
鉄男 福田
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
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    • F04C18/107Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily get a blade in/from a spiral groove, and to improve the sliding characteristic, abrasion resistance and sealing property by forming a space inside of a spiral blade made of fluororesin, which forms a compressing element of a compressor, along the spiral direction thereof, and communicating a part of this space with a compression chamber. SOLUTION: A compressing element of a helical blade compressor is formed of a spiral blade 12, which is made of PTFE resin and which is arranged along the inner peripheral surface of a cylindrical cylinder 11, and a piston 14 having a spiral groove 13, in which the blade is to be fitted, and the pitch of the spiral groove 13 is formed so as to be gradually reduced from a coolant inlet side toward the coolant outlet side. In this case, the blade 12 is formed into the hollow structure having a square cross section having a space 16 inside thereof, and a part of the space 16 is opened to a high-pressure Pd side, and while formed into the closed-shape at a low-pressure Ps side. Flexibility is thereby increased by providing the space 16 in the blade 12, and the blade can be easily get in/from the spiral groove 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば冷凍サイク
ル装置における冷媒ガス圧縮用コンプレッサとして適用
されるヘリカルブレードコンプレッサの圧縮要素を構成
する螺旋形のブレードおよびその製造方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a helical blade constituting a compression element of a helical blade compressor applied as, for example, a compressor for compressing a refrigerant gas in a refrigeration cycle apparatus, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図17〜図22を参照して、この種のコ
ンプレッサ用ブレードおよびその製造方法の従来技術に
ついて説明する。
2. Description of the Related Art With reference to FIGS. 17 to 22, a prior art of this type of compressor blade and a method of manufacturing the same will be described.

【0003】図17は、ヘリカルブレードコンプレッサ
における圧縮要素を示す断面図である。この圧縮要素は
シングル式またはツイン式としてケーシング内に設けら
れ、円筒状のシリンダ1と、このシリンダ1の内周面に
沿って配置される螺旋形のブレード2と、このブレード
2が嵌合する螺旋溝3を有するピストン4とを備え、ブ
レード2は自転または公転により回転する構成とされて
いる。螺旋溝3のピッチは冷媒入口側から冷媒出口側に
向って次第に小さく形成されており、冷媒ガスはシリン
ダ1、ブレード2およびピストン4によって囲まれる圧
縮室5において低圧(Ps)側から高圧(Pd)側に向
かって流動する間に圧縮される。
FIG. 17 is a sectional view showing a compression element in a helical blade compressor. The compression element is provided in a casing as a single type or a twin type, and a cylindrical cylinder 1, a spiral blade 2 arranged along the inner peripheral surface of the cylinder 1, and the blade 2 are fitted. A piston 4 having a spiral groove 3, and the blade 2 is configured to rotate by rotation or revolution. The pitch of the spiral groove 3 is gradually reduced from the refrigerant inlet side to the refrigerant outlet side, and the refrigerant gas flows from the low pressure (Ps) side to the high pressure (Pd) in the compression chamber 5 surrounded by the cylinder 1, the blade 2 and the piston 4. ) Compressed while flowing towards the side.

【0004】図18(A)は図17で示したブレード2
の外観を示す図であり、同図(B)はその右側面図であ
る。図19は一部を断面で示したブレード2の斜視図で
あり、図20は螺旋溝3のエッジ部3aとブレード2と
の接触状態を拡大して示す断面図である。これらの図に
示すように、ブレード2は一定ピッチの螺旋形状に形成
され、中実な断面四角形状をなしている。従来、このブ
レード2の構成材料としては、柔軟性、シール性、摺動
特性および対環境性(温度、油、冷媒)等の点で優れた
特性を有するフッ素系樹脂、例えば四フッ化エチレン樹
脂(PTFE樹脂)あるいはパーフルオロアルコキシ樹
脂(PFA樹脂)等が多く適用されている。なお、対摩
耗性を向上させる目的で、ガラス繊維や炭素繊維等の無
機繊維充填材、固体潤滑材、有機充填材等を配合した複
合材を用いる場合もある。
FIG. 18A shows a blade 2 shown in FIG.
FIG. 2B is a right side view of FIG. FIG. 19 is a perspective view of the blade 2 partially shown in section, and FIG. 20 is an enlarged sectional view showing the contact state between the blade 3 and the edge 3 a of the spiral groove 3. As shown in these figures, the blade 2 is formed in a helical shape with a constant pitch, and has a solid rectangular cross section. Conventionally, as a constituent material of the blade 2, a fluorine-based resin having excellent characteristics such as flexibility, sealability, sliding characteristics, and environmental friendliness (temperature, oil, refrigerant), for example, a tetrafluoroethylene resin (PTFE resin), perfluoroalkoxy resin (PFA resin), and the like are often used. For the purpose of improving the wear resistance, a composite material containing an inorganic fiber filler such as glass fiber or carbon fiber, a solid lubricant, an organic filler, or the like may be used.

【0005】このブレード2の加工方法としては、四フ
ッ化エチレン樹脂(PTFE樹脂)のような溶融成形が
不可能な材料を用いる場合には切削加工が適用され、例
えば丸棒素材からの切削加工により作成される。この場
合には、図1に示した螺旋溝3の形状に一致する不等ピ
ッチでの加工は困難であるため、図2に示すように製造
段階では一定ピッチの螺旋状に形成される。
[0005] As a processing method of the blade 2, when a material such as ethylene tetrafluoride resin (PTFE resin) that cannot be melt-formed is used, cutting is applied, for example, cutting from a round bar material. Created by In this case, since it is difficult to work at an irregular pitch corresponding to the shape of the spiral groove 3 shown in FIG. 1, it is formed into a spiral with a constant pitch in the manufacturing stage as shown in FIG.

【0006】一方、パーフルオロアルコキシ樹脂(PF
A樹脂)で代表される溶融成形可能なフッ素樹脂を用い
る場合には、通常の射出成形法により、一定ピッチまた
は不等ピッチの螺旋状のブレードが形成される。
On the other hand, perfluoroalkoxy resin (PF)
In the case of using a melt-moldable fluororesin represented by (A resin), a spiral blade having a constant pitch or an irregular pitch is formed by a normal injection molding method.

【0007】なお、フッ素樹脂は熱膨張や冷媒ガスによ
る膨潤等で大きく寸法変化することから、図20に示す
ように、ピストン4の螺旋溝3のエッジ部3aと、これ
に嵌合されるブレード2とのクリアランスcは、ある程
度大きく取る必要がある。
Since the fluororesin greatly changes its dimensions due to thermal expansion, swelling due to refrigerant gas, etc., as shown in FIG. 20, the edge 3a of the spiral groove 3 of the piston 4 and the blade fitted thereto It is necessary to take a certain amount of clearance c between them.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したブレード2
は、組立て性または強度等の点から、図1に示す螺旋形
状に一致する不等ピッチ形状の加工ができる射出成形に
よって製造することが好ましい。しかし、中実形状のブ
レード2を一般的な射出成形によって製造した場合に
は、図21に示すように、成形初期においては外郭部6
が冷却固化した状態でも内部7が溶融状態にあり、この
内部が遅れて固化する。このため図22に示すように、
内部固化時の収縮によって肉ひけaが起こり、寸法不
良、圧力勾配による密度分布、あるいは残留応力による
経時的寸法変化が生じる等の不具合があった。また射出
成形では、成形条件としての充填速度を高めることが望
ましいが、フッ素樹脂は溶融粘土が高く粘弾性特性があ
ることから、通常の射出成形では金型表面と樹脂との界
面の剪断応力が増し、表面層(スキン層)と内部(コア
層)の剥がれや、表面の粗れ等の現象(デラミネーショ
ン)により摺動特性が著しく損なわれる等の問題があっ
た。
SUMMARY OF THE INVENTION The aforementioned blade 2
From the viewpoint of assemblability, strength, and the like, it is preferable to manufacture by injection molding capable of processing an irregular pitch shape corresponding to the spiral shape shown in FIG. However, when the solid-shaped blade 2 is manufactured by general injection molding, as shown in FIG.
Is cooled and solidified, the interior 7 is in a molten state, and the interior solidifies with a delay. Therefore, as shown in FIG.
Shrinkage at the time of internal solidification causes a sinker a, and there are problems such as a dimensional defect, a density distribution due to a pressure gradient, and a dimensional change with time due to a residual stress. In injection molding, it is desirable to increase the filling speed as a molding condition.However, since fluorocarbon resin has high viscoelastic properties due to its high melting clay, the shear stress at the interface between the mold surface and the resin is reduced in ordinary injection molding. In addition, there have been problems such as peeling of the surface layer (skin layer) and the inside (core layer) and the sliding characteristics being significantly impaired due to a phenomenon (delamination) such as surface roughness.

【0009】また、従来の中実形状のブレード2にあっ
ては、弾性変形が少ないため螺旋溝3のエッジ部3aで
の接触面積が小さくなって集中応力が発生するととも
に、面圧が増加して摩耗が大きくなり易かった。一方、
摩擦特性向上のため充填材を複合した場合には、材料の
剛性が高くなって螺旋溝3への出入り性が不良となる場
合があった。なお、充填材を配合したフッ素樹脂の複合
材は、射出成形における樹脂の流動性を低下させ、この
流動性の低下によって成形性が悪化するため、寸法不良
を招く原因ともなっている。
In the conventional solid-shaped blade 2, since the elastic deformation is small, the contact area at the edge 3a of the helical groove 3 is reduced to generate concentrated stress and increase the surface pressure. And the wear was easy to increase. on the other hand,
When a filler is combined to improve the frictional characteristics, the rigidity of the material is increased, and the property of entering and exiting the spiral groove 3 may be poor. The fluororesin composite material containing the filler decreases the fluidity of the resin in injection molding, and the decrease in the fluidity deteriorates the moldability, thereby causing dimensional defects.

【0010】さらに、ブレード2の熱膨張および冷媒に
よる膨潤量を加味してクリアランスcを大きく設定した
場合には、使用初期では膨潤量が小さく、またコンプレ
ッサ起動時には温度が低いため、クリアランスが過大と
なってシール性が低下し、所定のコンプレッサ性能が得
られなくなる等の問題があった。
Further, when the clearance c is set large considering the thermal expansion of the blade 2 and the amount of swelling due to the refrigerant, the amount of swelling is small in the initial stage of use and the temperature is low when the compressor is started. As a result, there is a problem that the sealing performance is deteriorated and a predetermined compressor performance cannot be obtained.

【0011】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、高弾性で螺旋溝への出入り性が良
く、かつ摺動特性、耐摩耗性およびシール性が高く、コ
ンプレッサ性能および信頼性を向上することができるコ
ンプレッサ用ブレードを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide high elasticity, good access to a spiral groove, high sliding characteristics, abrasion resistance and sealing properties, and compressor performance. Another object of the present invention is to provide a compressor blade capable of improving reliability.

【0012】また、本発明の他の目的は、前記のブレー
ドを容易に成形することができるとともに、残留応力の
低減およびが図れ、かつ肉ひけがなく高寸法精度のブレ
ードを得ることができ、しかも材料歩留まりの向上、成
形サイクル短縮等により製造性の向上も図れるコンプレ
ッサ用ブレードの製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to make it possible to easily form the blade, to reduce the residual stress, and to obtain a blade having high dimensional accuracy without sinking. In addition, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a compressor blade, which can improve the productivity by improving the material yield and shortening the molding cycle.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明では、コンプレッサの圧縮要素を
構成する螺旋形のフッ素系樹脂ブレードであって、その
内部に螺旋方向に沿う空間部を有し、この空間部の一部
を圧縮室に連通させる構成としたコンプレッサ用ブレー
ドを提供する。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a helical fluorine resin blade constituting a compression element of a compressor, wherein a helical fluorine resin blade is provided along the helical direction. Provided is a compressor blade having a space, and having a configuration in which a part of the space communicates with a compression chamber.

【0014】請求項2の発明では、空間部は圧縮室の高
圧側または低圧側の少なくともいずれかに対して非連通
構造であるコンプレッサ用ブレードを提供する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a blade for a compressor, wherein the space has a non-communication structure with at least one of a high pressure side and a low pressure side of the compression chamber.

【0015】請求項3の発明では、空間部の空隙率が、
ブレード断面に対し、容積比で40%以下であるコンプ
レッサ用ブレードを提供する。
According to the third aspect of the present invention, the porosity of the space portion is
A compressor blade having a volume ratio of 40% or less with respect to the blade cross section is provided.

【0016】請求項4の発明では、空間部が吸込み側か
ら吐出側へ連続して形成されるとともに、吸込み側端部
で閉じた構成とされているコンプレッサ用ブレードを提
供する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a compressor blade in which a space is formed continuously from a suction side to a discharge side and has a configuration closed at an end on the suction side.

【0017】請求項5の発明では、ブレード材料として
溶融タイプのフッ素樹脂を適用して射出成形によりブレ
ード成形を行い、この射出成形は成形用ノズルまたは金
型から高圧不活性ガスを注入するガスアシスト成形とす
るブレードの製造方法を提供する。
According to a fifth aspect of the present invention, a blade is formed by injection molding by applying a melt-type fluororesin as a blade material, and the injection molding is performed by a gas assist for injecting a high-pressure inert gas from a molding nozzle or a mold. Provided is a method for manufacturing a blade to be formed.

【0018】請求項6の発明では、前記ブレード製造方
法によって製造されるコンプレッサ用ブレードであっ
て、ブレード材料は、溶融タイプのフッ素樹脂に無機系
繊維状充填材、固体潤滑材、有機系充填材のうち少なく
ともいずれか1種を充填した複合材としたコンプレッサ
用ブレードを提供する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a compressor blade manufactured by the blade manufacturing method, wherein the blade material is a molten type fluororesin, an inorganic fibrous filler, a solid lubricant, an organic filler. And a compressor blade made of a composite material filled with at least one of the above.

【0019】なお、本発明において、溶融タイプのフッ
素樹脂として好ましくは、PFA樹脂、パーフルオロエ
チレンプロピレン樹脂(FEP樹脂)、エチレン・4フ
ッ化エチレン樹脂(ETFE樹脂)などが挙げられる。
In the present invention, PFA resin, perfluoroethylene propylene resin (FEP resin), ethylene tetrafluoroethylene resin (ETFE resin) and the like are preferable as the melt type fluororesin.

【0020】また、充填剤としては、無機系繊維、固体
潤滑剤、有機充填剤がある。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
酸カリウムホィスカ、カーボンホィスカ、シリコンカー
バイドホィスカなどが挙げられる。
The fillers include inorganic fibers, solid lubricants, and organic fillers. Specifically, glass fibers, carbon fibers (PAN, pitch), graphite fibers, alumina fibers, wollastonite, potassium titanate whiskers, carbon whiskers, silicon carbide whiskers, and the like can be used as the inorganic fibers.

【0021】さらに、固体潤滑剤として二流化モリブデ
ン、グラファイト、カーボン、窒化ホウ素、ブロンズな
ど、有機充填剤としては、全芳香族ポリエステル系樹
脂、ポリイミド系樹脂、ビスマレイミド系樹脂、シリコ
ン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
Further, as a solid lubricant, molybdenum disulfide, graphite, carbon, boron nitride, bronze, etc., and as an organic filler, a wholly aromatic polyester resin, a polyimide resin, a bismaleimide resin, a silicon resin, a phenol resin. And the like.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図1〜図16を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0023】(第1実施形態)図1はヘリカルブレード
コンプレッサにおける圧縮要素の構成を示す断面図であ
る。この図1に示すように、ヘリカルブレードコンプレ
ッサの圧縮要素は、円筒状のシリンダ11と、このシリ
ンダ11の内周面に沿って配置される螺旋形のブレード
12と、このブレード12が嵌合する螺旋溝13を有す
るピストン14とを備えた構成とされている。螺旋溝1
3のピッチは冷媒入口側から冷媒出口側に向って次第に
小さく形成されており、冷媒ガスはシリンダ11、ブレ
ード12およびピストン14の間に形成される圧縮室1
5において低圧(Ps)側から高圧(Pd)側に向かっ
て流動する間に圧縮される。
(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a compression element in a helical blade compressor. As shown in FIG. 1, the compression element of the helical blade compressor includes a cylindrical cylinder 11, a helical blade 12 arranged along the inner peripheral surface of the cylinder 11, and the blade 12 fitted. And a piston 14 having a spiral groove 13. Spiral groove 1
3 is formed gradually smaller from the refrigerant inlet side to the refrigerant outlet side, and the refrigerant gas is compressed in the compression chamber 1 formed between the cylinder 11, the blade 12 and the piston 14.
At 5, the fluid is compressed while flowing from the low pressure (Ps) side to the high pressure (Pd) side.

【0024】図2(A)は図1で示したブレード12の
外観形状を示す正面図であり、同図(B)は左側面図、
同図(C)は右側面図である。図3は一部を断面で示し
たブレード12の斜視図であり、図4はブレード12と
螺旋溝13のエッジ部13aとの接触状態を拡大して示
す断面図である。これらの図に示すように、ブレード1
2は例えば一定ピッチの螺旋形状に形成され、内部に空
間部16を有する断面四角形状の中空構造とされてい
る。ブレードの空間部16は、例えば高圧(Pd)側に
面して一部が開放されるとともに、低圧(Ps)側では
閉じた形状とされている。つまり空間部16は高圧側の
圧力室に連通するが、低圧側の圧力室には非連通状態と
なっている。
FIG. 2A is a front view showing the external shape of the blade 12 shown in FIG. 1, and FIG.
FIG. 3C is a right side view. FIG. 3 is a perspective view of the blade 12 partially shown in section, and FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a contact state between the blade 12 and the edge 13 a of the spiral groove 13. As shown in these figures, the blade 1
Numeral 2 is formed, for example, in a helical shape with a constant pitch, and has a hollow structure with a rectangular cross section having a space 16 inside. The space 16 of the blade is partially open, for example, facing the high pressure (Pd) side, and is closed on the low pressure (Ps) side. That is, the space 16 communicates with the high-pressure side pressure chamber, but is not in communication with the low-pressure side pressure chamber.

【0025】ブレード12の構成材料は、密度2.1
(g/cm3 )のPTFE樹脂(商品名三井・デュポンフ
ロロケミカル、7−J)であり、製造方法は、内部空間
がある中空な角材を押し出し成形した後、金型に巻き付
けて加熱成形する方法を採用した。
The material of the blade 12 has a density of 2.1.
(G / cm 3 ) PTFE resin (trade name: Mitsui / Dupont Fluorochemical, 7-J). The manufacturing method is to extrude a hollow square material having an internal space, then wind it around a mold and heat-mold it. The method was adopted.

【0026】本実施形態のブレード12は空間部16を
有することにより柔軟性が増し、螺旋溝13への出入り
が容易となった。また、図4に示すように、空間部16
側への肉移動の形で、ブレード12が螺旋溝13のエッ
ジ部13aのR面に沿って変形し、これにより接触面積
が増加した。したがって、ブレード12が受ける面圧が
低下し、ブレード12の信頼性が向上した。また、空間
部16が高圧側の圧力室に連通することで、空間部16
にコンプレッサの使用条件に応じた内圧が作用し、ブレ
ード12の断面形状が圧力による変形を伴うことはな
く、一定形状が保持されることが確認された。以上の機
能により、本実施形態のものはコンプレッサ性能が向上
し、信頼性向上が図れるものとなった。
The blade 12 of the present embodiment has the space portion 16 so that flexibility is increased, and the blade 12 can easily enter and exit the spiral groove 13. Also, as shown in FIG.
The blade 12 was deformed along the R-plane of the edge portion 13a of the spiral groove 13 in the form of the side wall movement, thereby increasing the contact area. Therefore, the surface pressure applied to the blade 12 was reduced, and the reliability of the blade 12 was improved. Also, the space 16 communicates with the pressure chamber on the high pressure side, so that the space 16
It was confirmed that the internal pressure according to the usage conditions of the compressor acted on the blade 12, and the cross-sectional shape of the blade 12 was not deformed by the pressure, and a constant shape was maintained. With the above functions, the compressor of this embodiment has improved compressor performance and improved reliability.

【0027】なお、本実施形態に対し、比較例として図
8に示すように、空間部16が外部から遮蔽されたブレ
ードを作成して機能比較を行ったところ、コンプレッサ
の使用条件に応じて内圧変化し、ブレードの断面形状が
圧力によって変形することが認められた。
As a comparative example, as shown in FIG. 8, a blade having a space 16 shielded from the outside was prepared and a function comparison was performed. And it was recognized that the blade cross-sectional shape was deformed by pressure.

【0028】(第2実施形態)図5は本発明の第2実施
形態を示している。本実施形態では、ブレード12の空
間部16が低圧側端部および高圧側端部において開放さ
れているが、この空間部16がブレード12の長さ方向
のほぼ中間で閉じられている。なお、本実施形態に対
し、比較例として図6に示すように、空間部16が低圧
側端部および高圧側端部において外部に開放されたブレ
ード17を作成した。
(Second Embodiment) FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the space 16 of the blade 12 is open at the low-pressure end and the high-pressure end, but the space 16 is closed at substantially the middle in the length direction of the blade 12. In addition, as shown in FIG. 6, as a comparative example, a blade 17 in which the space 16 was opened to the outside at the low pressure side end and the high pressure side end was prepared.

【0029】図5に示した本実施形態のブレード12に
おいては、空間部16が閉じている中間位置まで、圧縮
室15の高圧ガスおよび低圧ガスが導かれるが、圧縮室
15を構成する各部屋には冷媒ガスは漏れず、各部屋間
のシール機能が損なわれることはない。しかし、図6に
示した比較例のブレード17にあっては、高圧(Pd)
側のガスが低圧(Ps)側に導かれるため、冷媒ガスの
漏れが著しく、コンプレッサ性能が低下した。
In the blade 12 of this embodiment shown in FIG. 5, the high-pressure gas and the low-pressure gas in the compression chamber 15 are guided to the intermediate position where the space 16 is closed. Does not leak refrigerant gas, and the sealing function between the rooms is not impaired. However, the blade 17 of the comparative example shown in FIG.
Since the gas on the side was guided to the low pressure (Ps) side, the leakage of the refrigerant gas was remarkable, and the compressor performance was reduced.

【0030】なお、本実施形態においては、空間部16
の開放部分をブレード12の両端部に形成したが、螺旋
途中位置のシール面に構成することも可能である。ただ
し、ブレード12の外周面および側面部分は摺動を伴う
ため、開放部の形成はブレード12の内周面が望まし
い。この場合、シール面への開放部の形成を2以上とす
ると空間部16の開放部が圧縮室15と連通し、図6に
示した比較例と同様に冷媒ガスの漏れが生じ、コンプレ
ッサ性能の低下を招くので、1とすることが望ましい。
In this embodiment, the space 16
Are formed at both ends of the blade 12, but it is also possible to form them on the sealing surface in the middle of the spiral. However, since the outer peripheral surface and the side surface of the blade 12 are slid, the opening is preferably formed on the inner peripheral surface of the blade 12. In this case, if the formation of the open portion on the seal surface is 2 or more, the open portion of the space portion 16 communicates with the compression chamber 15, and the refrigerant gas leaks as in the comparative example shown in FIG. Since a decrease is caused, it is desirable to set it to 1.

【0031】(第3実施形態)本実施形態では、図1に
示した第1実施形態と同様のブレード12において、ブ
レード断面積に対する空間部16の断面積を10〜50
%の範囲で変化させ、コンプレッサ性能を測定し、これ
を空間部のない従来のブレード2と比較した。すなわ
ち、モータ回転数60rpsとしてHCFC22冷媒を
使用し、冷凍機油(商品名 4GSD)でコンプレッサ
成績係数を比較した。
(Third Embodiment) In the present embodiment, in the blade 12 similar to the first embodiment shown in FIG. 1, the sectional area of the space 16 with respect to the sectional area of the blade is 10 to 50.
% And the compressor performance was measured and compared with the conventional blade 2 without space. That is, the compressor coefficient of performance was compared with the refrigerating machine oil (trade name: 4GSD) using HCFC22 refrigerant at a motor rotation speed of 60 rps.

【0032】表1は、従来のブレードの成績係数を10
0とした時の相対比率で測定結果を示している。この表
1で示したように、空間部16の面積が30%である場
合をピークとして、コンプレッサ成績係数が低下し、5
0%では著しく低下して従来のブレードよりも劣る結果
となった。
Table 1 shows that the coefficient of performance of the conventional blade is 10
The measurement results are shown in the relative ratio when 0 is set. As shown in Table 1, the peak of the case where the area of the space 16 is 30%, the compressor coefficient of performance decreases, and
At 0%, the result was remarkably reduced, and the result was inferior to the conventional blade.

【0033】この空間部50%のブレード12を取り出
して観察したころ、図7に示したように、表面が空間部
16側に落ち込む変形が生じていた。これは、空間部1
6の断面積増加によりブレード12の断面強度が低下
し、圧力差によって座屈して変形したものと考えられ
る。しかしながら、空間部16の面積が40%以下で
は、従来のブレードよりも高い成績係数が得られ、中空
にしたことによる出入り性の向上およびブレード面圧の
低下によって、ブレード12が螺旋溝13へ出入りする
際の摩擦損失が減少したものと考えられる。すなわち、
空間部面積が40%以下で有効な効果が発揮され、特に
20〜30%が望ましいものである。
When the blade 12 having 50% of the space portion was taken out and observed, deformation occurred such that the surface dropped to the space portion 16 as shown in FIG. This is the space 1
It is considered that the cross-sectional strength of the blade 12 decreased due to the increase in the cross-sectional area of the blade 6, and the blade 12 buckled and deformed due to the pressure difference. However, when the area of the space portion 16 is 40% or less, a higher coefficient of performance than that of the conventional blade is obtained. It is considered that the friction loss at the time of the reduction was reduced. That is,
An effective effect is exhibited when the space area is 40% or less, and particularly preferably 20 to 30%.

【0034】(第4実施形態)本実施形態では、図1に
示した第1実施形態と同様のブレード12について、高
圧側端部から低圧側端部に連続して空間部面積率が30
%の空間部16を形成し、低圧側は圧縮室と連通しない
ように端部を閉じた構成とした。また、比較例として、
図示しないが逆に高圧側端部を閉じたブレードと従来の
中実なブレード2とを作成し、コンプレッサ性能を測定
した。測定および構成の条件は、第3実施形態に準じ
た。
(Fourth Embodiment) In the present embodiment, the blade 12 similar to the first embodiment shown in FIG. 1 has a space area ratio of 30 continuously from the high pressure side end to the low pressure side end.
% Of the space 16 was formed, and the low pressure side was closed at the end so as not to communicate with the compression chamber. As a comparative example,
Although not shown, a blade having a high pressure side end closed and a conventional solid blade 2 were prepared, and the compressor performance was measured. Measurement and configuration conditions were the same as in the third embodiment.

【0035】表2は、従来のブレードの成績係数を10
0とした時の相対比率で測定結果を示している。この表
2に示したように、本実施形態のブレード12は、コン
プレッサ成績係数が最も向上し、高い効率が得られた。
これは、高圧ガスを低圧側へ導くことで差圧を利用して
ブレード断面を膨らませ、シール性が向上したものと考
えられる。前述したように、フッ素樹脂の熱膨張、冷媒
ガスによる膨潤を加味してクリアランスを大きくする
と、起動時などにおいて所定のコンプレッサ性能が得ら
れない。特に吸い込み側のピッチ大の部分はブレード1
2が螺旋溝13へ出入りする際の弾性変形が大きく、シ
ール性は重要な部位である。本実施形態のブレード12
では、低圧側ほど差圧が大きく、シール性が十分に得ら
れる。
Table 2 shows that the coefficient of performance of the conventional blade is 10%.
The measurement results are shown in the relative ratio when 0 is set. As shown in Table 2, the blade 12 of the present embodiment has the highest coefficient of performance of the compressor and high efficiency.
This is presumably because the high pressure gas is led to the low pressure side to expand the blade cross section by utilizing the differential pressure, thereby improving the sealing performance. As described above, if the clearance is increased in consideration of the thermal expansion of the fluororesin and the swelling due to the refrigerant gas, a predetermined compressor performance cannot be obtained at the time of starting or the like. In particular, the large pitch on the suction side is the blade 1
The elastic deformation when the 2 enters and exits the spiral groove 13 is large, and the sealing property is an important part. Blade 12 of the present embodiment
Then, the lower the pressure side, the greater the differential pressure, and sufficient sealing performance can be obtained.

【0036】これに対し、空間部16の開放端を本実施
形態と逆にした比較例のブレードにあっては、低圧ガス
が高圧側へ導かれるため、高圧側でブレードが収縮する
方向に変形し、シール性が低下する。ただし、中空によ
る効果は得られ、従来のブレードに比較してコンプレッ
サ性能は向上した。
On the other hand, in the blade of the comparative example in which the open end of the space 16 is reversed to that of the present embodiment, the low-pressure gas is guided to the high-pressure side, so that the blade deforms in the direction in which the blade contracts on the high-pressure side. And the sealing performance is reduced. However, the hollow effect was obtained, and the compressor performance was improved as compared with the conventional blade.

【0037】(第5実施形態)図9〜図11は、それぞ
れ本発明に係るブレードの製造方法の実施形態を示す説
明図である。本実施形態ではガスアシスト成形によって
ブレード成形を行ったものである。図9は、2つの樹脂
充填口(ゲート)20を有するタイプ(2ゲート方式)
の金型21および中子22を用い、スクリュー23を有
する射出成形機24のノズル25から不活性ガス、例え
ば窒素ガス(N2 )を注入する方法を示している。図1
0は、1ゲート方式の金型21および中子22を用い、
金型固定側のブレード12端部から窒素ガスを注入する
方法を示している。図11は、1ゲート式の金型21お
よび中子22を用い、金型固定側のブレード12端部か
ら窒素ガスを注入する方法を示している。
(Fifth Embodiment) FIGS. 9 to 11 are explanatory views showing an embodiment of a blade manufacturing method according to the present invention. In this embodiment, blade forming is performed by gas assist molding. FIG. 9 shows a type having two resin filling ports (gates) 20 (two-gate method).
A method of injecting an inert gas, for example, a nitrogen gas (N 2 ) from a nozzle 25 of an injection molding machine 24 having a screw 23 using the mold 21 and the core 22 of FIG. FIG.
0 uses the mold 21 and the core 22 of the 1 gate method,
A method of injecting nitrogen gas from the end of the blade 12 on the mold fixing side is shown. FIG. 11 shows a method of injecting nitrogen gas from the end of the blade 12 on the mold fixed side using a one-gate mold 21 and a core 22.

【0038】本実施形態におけるガスアシスト成形は、
通常の射出成型機24にユニットを接続し、図9〜図1
1に示すようなノズル25および金型21の内部から高
圧の窒素ガス(max300kg/cm2 )を製品部に注
入加圧して成形する方法である。このガスアシスト成形
を用いることで、ブレード12に前述した空間部16を
容易に形成することができる。
The gas assist molding in the present embodiment
9 to 1 by connecting the unit to a normal injection molding machine 24.
In this method, high-pressure nitrogen gas (max. 300 kg / cm 2 ) is injected into the product part from the inside of the nozzle 25 and the mold 21 as shown in FIG. By using the gas assist molding, the space 16 described above can be easily formed in the blade 12.

【0039】このガスアシスト成形によって得られる寸
法精度を比較するため、ブレード両端側から樹脂を充填
する図9のガスアシスト成形方法と、ブレード一端側か
ら樹脂を充填する図10のガスアシスト成形方法とによ
り、ブレード12をそれぞれ作成した。これに対比する
形で通常の射出成形でも他のブレードを作成し、各々寸
法測定を行った。図12および図13は、ガスアシスト
成形と通常の射出成形とで作成したブレード断面の肉ひ
け(幅寸法の内外周と中央の差)を示している。
In order to compare the dimensional accuracy obtained by this gas assist molding, the gas assist molding method of FIG. 9 in which the resin is filled from both ends of the blade and the gas assist molding method of FIG. 10 in which the resin is filled from one end of the blade. Thus, each blade 12 was prepared. In contrast to this, other blades were prepared by ordinary injection molding, and the respective dimensions were measured. FIG. 12 and FIG. 13 show the undercut (the difference between the inner and outer circumferences and the center of the width) of the cross section of the blade created by gas assist molding and normal injection molding.

【0040】使用材料は、密度2.1(g/cm3 )、メ
ルトフローレート13(g/10分)のPFA樹脂(商
品名 三井・デュポンフロロケミカル、340−J)を
用いている。具体的には、成形機は80ton(東芝機
械、IS80EPN)を使用し、成形条件は成形温度3
80℃、金型温度200℃、充填速度3cm/秒(スクリ
ュー位置)で、通常の射出成形では充填圧力を700k
g/cm2 の条件とした。また、ガスアシスト成形では使
用樹脂量の7割に相当する樹脂を充填し、ガス圧を18
0kg/cm2 の条件とした。
The material used is a PFA resin (trade name: Mitsui DuPont Fluorochemical, 340-J) having a density of 2.1 (g / cm 3 ) and a melt flow rate of 13 (g / 10 minutes). Specifically, the molding machine uses 80 ton (Toshiba Machine Co., IS80EPN), and the molding conditions are molding temperature 3
80 ° C., mold temperature 200 ° C., filling speed 3 cm / sec (screw position).
g / cm 2 . In gas assist molding, a resin equivalent to 70% of the amount of resin used is filled, and the gas pressure is reduced to 18%.
The condition was 0 kg / cm 2 .

【0041】図12に示したように、ガスアシスト成形
では肉ひけが殆ど認められないが、通常の射出成形では
ブレード12の中央に大きな肉ひけが発生することが認
められた。また、図13に示した場合も同様に、通常の
射出成形でゲート20に相反する端部の肉ひけが大き
く、両端から充填したブレード12よりさらに大きくな
った。
As shown in FIG. 12, it is recognized that the gas-assisted molding hardly loses the thickness, but that the normal injection molding causes a large thickness loss in the center of the blade 12. Similarly, in the case shown in FIG. 13, the thickness of the end opposite to the gate 20 in the normal injection molding was large, and was larger than that of the blade 12 filled from both ends.

【0042】肉ひき発生のメカニズムは前記の図21お
よび図22に示したように、ブレード表面が個化した後
に内部が冷却され、その際の体積収縮によって表面が内
部に向かって引張られるということによる。特にフッ素
樹脂は成形収縮率が大きい特性を有するため、肉ひきが
顕著に現れる。また、螺旋形のブレード12はその機能
に基づき前面がシール面であり、樹脂充填のゲート20
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20を設置する
必要がある。この結果、樹脂の流動長さが増加すること
になり、充填圧力が末端まで十分に伝わらないという状
況が発生し、このことがゲート20と相反する位置の肉
ひけを一層大きくする原因となっている。
As shown in FIGS. 21 and 22, the mechanism of the occurrence of meat thinning is that the inside is cooled after the blade surface is individualized, and the surface is pulled inward by volume shrinkage at that time. by. In particular, since the fluororesin has a characteristic that the molding shrinkage is large, the flesh is remarkably exhibited. The helical blade 12 has a sealing surface on the front surface due to its function, and a gate 20 filled with resin.
When the spiral is provided in the middle of the spiral, the smoothness of the surface is impaired. Therefore, it is necessary to install the gate 20 at the end of the blade as described above. As a result, the flow length of the resin is increased, and a situation occurs in which the filling pressure is not sufficiently transmitted to the terminal, which causes a further increase in the thickness of the portion opposite to the gate 20. I have.

【0043】一方、ガスアシスト成形の場合には、成型
品であるブレード12の内部に高圧ガスが注入され、ブ
レード12の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、ガスアシスト成形の場合は通
常の射出成形に比べて圧力勾配が少なく、螺旋のどの位
置においても、ほぼ均等圧となり、かつ低圧成形が可能
となる。また、ガスアシストにおけるガスの流動長さは
材料の流動特性および体積収縮率の影響が大きく(ガス
は体積収縮した分だけ注入される)、成形収縮の大きい
フッ素樹脂はガスが注入し易いことからガスアシスト成
形には適した材料ということができる。
On the other hand, in the case of gas-assist molding, high-pressure gas is injected into the blade 12, which is a molded product, and the blade 12 is held and cooled by the gas pressure from the inside. Further, in the case of gas assist molding, the pressure gradient is smaller than in normal injection molding, and the pressure becomes almost uniform at any position of the spiral, and low pressure molding becomes possible. In addition, the flow length of the gas in gas assist is largely affected by the flow characteristics of the material and the volume shrinkage (the gas is injected by an amount corresponding to the volume shrinkage). It can be said that the material is suitable for gas assist molding.

【0044】次に、通常の射出成形で肉ひけ改善を目的
に、充填圧力900kg/cm2 、充填速度6cm/秒とし
図9に示した2ゲート式の方法で成形を行った。図14
は、肉ひけ両を対比して上記成形条件に対する効果を示
している。
Next, molding was carried out by a two-gate method shown in FIG. 9 at a filling pressure of 900 kg / cm 2 and a filling speed of 6 cm / sec for the purpose of improving the sink by ordinary injection molding. FIG.
Indicates the effect on the above molding conditions in comparison with both the ground meat.

【0045】この方法では図14に示したように、肉ひ
け量は減少した。しかし、スキン層とコア層との剥がれ
が認められ、また表面に凹凸が発生し、平滑性を損なう
結果となった。つまり、樹脂の流動長さが大きく、かつ
高度な寸法精度を必要とするブレード12に対し、フッ
素樹脂による射出成形は条件的に限界があり、肉ひけと
表面平滑性を得ることが困難である。一方、表面の不良
は金型表面と流動樹脂の剪断応力によるが、ガスアシス
ト成形では低圧で充実した樹脂を断面内部のガス圧によ
る成形がなされ、表面近傍の剪断応力は小さくなる。よ
って、表面の不良も発生し難い利点がある。
In this method, as shown in FIG. 14, the amount of minced meat decreased. However, peeling between the skin layer and the core layer was observed, and irregularities were generated on the surface, resulting in impaired smoothness. In other words, for the blade 12 that requires a large flow length of the resin and requires a high degree of dimensional accuracy, the injection molding using the fluororesin is limited in terms of conditions, and it is difficult to obtain the sink and surface smoothness. . On the other hand, the surface defect is caused by the shear stress between the mold surface and the fluid resin. In the gas assist molding, the solid resin is molded at low pressure by the gas pressure inside the cross section, and the shear stress near the surface is reduced. Therefore, there is an advantage that surface defects are less likely to occur.

【0046】次に、図12の肉ひけ量を比較したブレー
ド12について、200℃で24時間エージングを行
い、ブレード寸法の経時変化を想定し、再度寸法測定を
行った(肉ひけの影響を避け、外周寸法で比較した)。
図15は、寸法変化量(成形後とエージング後との寸法
比較)を示している。
Next, the blade 12 compared with the amount of lightening shown in FIG. 12 was aged at 200 ° C. for 24 hours, and the size was measured again assuming a temporal change of the blade size (to avoid the effect of lightening). , Perimeter dimensions).
FIG. 15 shows a dimensional change amount (a dimensional comparison between after molding and after aging).

【0047】この図15に示したように、通常の射出成
形ではゲート20付近の寸法が大きくなっていることが
分かる。一方、ガスアシスト成形では殆ど寸法変化が認
められない。これは、上記充填圧力の圧力勾配により、
樹脂の密度分布や残留応力がエージングにより緩和し、
寸法変化に至るものと考えられ、ガスアシスト成形の均
等圧と低圧成形による効果である。
As shown in FIG. 15, it can be seen that the size near the gate 20 is increased in the ordinary injection molding. On the other hand, almost no dimensional change is recognized in the gas assist molding. This is due to the pressure gradient of the filling pressure,
Resin density distribution and residual stress are reduced by aging,
It is considered to lead to dimensional change, which is the effect of the equal pressure and low pressure molding of gas assist molding.

【0048】つまり、溶融フッ素樹脂を用いたガスアシ
スト成形によるブレード12は、空間部の形成が容易で
あり、また寸法精度、表面の平滑性、寸法安定の点で優
れており、好適な加工方法である。
That is, the blade 12 formed by gas-assist molding using a molten fluororesin can easily form a space, and is excellent in dimensional accuracy, surface smoothness, and dimensional stability. It is.

【0049】(第6実施形態)本実施形態は、ガスアシ
スト成形の適性を調べたものである。すなわち、前記の
ように、ブレード12の対摩耗性向上を目的として、充
填材を配合したフッ素樹脂の複合材が使用されている
が、これらの複合材は、射出成形における樹脂の流動性
を低下させる。流動性の低下は成形性を悪化させ、寸法
不良を招く原因となる。そこで本実施形態では、これら
の問題に対し、本発明によるガスアシスト成形の適性を
調べたものである。
(Sixth Embodiment) In the present embodiment, the suitability of gas assist molding is examined. That is, as described above, for the purpose of improving the abrasion resistance of the blade 12, a fluororesin composite material containing a filler is used, but these composite materials reduce the fluidity of the resin in injection molding. Let it. A decrease in fluidity deteriorates the moldability and causes dimensional defects. Therefore, in the present embodiment, the suitability of the gas assist molding according to the present invention for these problems was examined.

【0050】材料は、密度2.1(g/cm3 )、メルト
フローレート13(g/10分)のPFA樹脂(商品
名、三井・デュポンフロロケミカル、340−J)に炭
素繊維(商品名、東レ・ミルドファイバートレカMLD
−30)を5重量%、10重量%配合し、図9で示した
2ゲート式方法で成形実験を行った。成形条件は第5実
施形態に準じた。第3表には、材料の成形性の目安とな
るメルトフローレートを示してある。
The material was a PFA resin (trade name, Mitsui DuPont Fluorochemical, 340-J) having a density of 2.1 (g / cm 3 ) and a melt flow rate of 13 (g / 10 minutes), and carbon fiber (trade name). , Toray Milled Fiber Trading Card MLD
-30) was blended in an amount of 5% by weight and 10% by weight, and a molding experiment was performed by a two-gate method shown in FIG. The molding conditions were in accordance with the fifth embodiment. Table 3 shows the melt flow rate which is a measure of the moldability of the material.

【0051】図16は、ガスアシスト成形方法で製造し
たブレード12と、通常の射出成形方法で成形したブレ
ードとについて、肉ひけ量を対比して示している。この
図16に示したように、通常の射出成形ブレードは中央
の肉ひけが大きく、また炭素繊維配合量が多いほど肉ひ
けが大きい。これは、第3表のメールトフローレートで
も分かるように、流動性が悪いことから樹脂と金型表面
の流動抵抗が大きくなり、圧力損失が大となって、末端
部への圧力の伝達が悪化し、この結果肉ひけが大きくな
り、寸法不良となったものである。
FIG. 16 shows a comparison between the blade 12 produced by the gas-assist molding method and the blade molded by the usual injection molding method. As shown in FIG. 16, the normal injection molding blade has a large sink in the center, and the greater the carbon fiber content, the greater the sink. This is because, as can be seen from the mail flow rate in Table 3, the fluidity is poor, so that the flow resistance between the resin and the mold surface increases, the pressure loss increases, and the transmission of pressure to the terminal ends increases. It deteriorated, and as a result, the undercut became large, resulting in dimensional defects.

【0052】一方、ガスアシスト成形では、第5実施形
態で述べたように、ガスの流動により螺旋内部から均等
に加圧成形を行うため、材料の流動性の影響は通常の射
出成形に比べて小さい利点を持つ。よって、ガスアシス
ト成形を用いることで、材料の対摩耗性向上を目的とし
た充填材の配合を行っても高い寸法精度が得られ、ブレ
ード12の機能であるシール性を確保することができ
る。また、充填材の配合により材料の剛性が増加する
が、空間部の形成によって出入り性が良好となり、また
螺旋溝13のエッジ部13aの面圧低下があることか
ら、高いコンプレッサ性能と信頼性が得られる。
On the other hand, in the gas assist molding, as described in the fifth embodiment, since the pressure is uniformly formed from the inside of the spiral by the flow of the gas, the influence of the fluidity of the material is smaller than in the ordinary injection molding. With small advantages. Therefore, by using the gas assist molding, high dimensional accuracy can be obtained even if a filler is added for the purpose of improving the wear resistance of the material, and the sealing property, which is a function of the blade 12, can be secured. Further, although the rigidity of the material is increased by the blending of the filler, the ingress and egress properties are improved by the formation of the space, and the surface pressure of the edge portion 13a of the spiral groove 13 is reduced, so that high compressor performance and reliability are achieved. can get.

【0053】充填剤としては、無機系繊維、固体潤滑
剤、有機充填剤が適用できる。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
ン酸カリウムホィスカ、カーボンホィスカ、シリコンカ
ーバイドホィスカなどが挙げられる。また、固体潤滑剤
としては二流化モリブデン、グラファイト、カーボン、
窒化ホウ素、ブロンズなど、有機充填剤としては、全芳
香族ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ビスマレ
イミド系樹脂、シリコン樹脂、フェノール樹脂などが挙
げられる。
As the filler, inorganic fibers, solid lubricants and organic fillers can be used. Specifically, glass fibers, carbon fibers (PAN, pitch), graphite fibers, alumina fibers, wollastonite, potassium titanate whiskers, carbon whiskers, silicon carbide whiskers, and the like can be used as the inorganic fibers. In addition, as a solid lubricant, difluidized molybdenum, graphite, carbon,
Organic fillers such as boron nitride and bronze include wholly aromatic polyester-based resins, polyimide-based resins, bismaleimide-based resins, silicone resins, phenolic resins, and the like.

【0054】また、本発明の方法ではガスアシスト成形
により断面の冷却が早くなり、成形サイクル短縮につな
がる。また、中空による材料歩留まり向上など生産性の
効果も大きい。
In the method of the present invention, the cooling of the cross section is accelerated by the gas assist molding, which leads to shortening of the molding cycle. In addition, the hollow material has a large productivity effect such as an improvement in material yield.

【0055】以上の実施形態によれば、ブレード12の
螺旋方向に一部圧縮室15と連通した空間部16を設け
ることにより、螺旋溝13への出入り性を容易とし、ま
た差圧によって螺旋溝13のエッジ部13aで受ける集
中応力が弾性変形による接触面積の増加によって低下
し、ブレードの摩耗が低減することができる。また、高
圧側の冷媒ガスを空間部16に導くことにより差圧を利
用して断面を膨らませ、シール性を向上させることがで
きる。
According to the above embodiment, by providing the space 16 which is partially communicated with the compression chamber 15 in the helical direction of the blade 12, it is easy to enter and exit the helical groove 13. The concentrated stress received at the edge portion 13a of the thirteen decreases due to an increase in the contact area due to elastic deformation, and wear of the blade can be reduced. In addition, by introducing the refrigerant gas on the high pressure side to the space 16, the cross section can be expanded by utilizing the differential pressure, and the sealing performance can be improved.

【0056】また、前記製造方法によれば、ガスアシス
ト成形を用いることで空間部16を容易に形成でき、ま
たフッ素樹脂の欠点である熱収縮第の特性から生じる断
面の肉ひけを減少でき、低圧・均等圧成形による密度分
布の均一化および残留応力低減の効果によって高い寸法
精度が得られるとともに、経時的寸法変化を最小限に抑
えることができる。さらに、材料歩留まり向上、成形サ
イクル短縮など、製造性向上も図れる。
According to the manufacturing method, the space 16 can be easily formed by using the gas assist molding, and the cross-sectional thinning caused by the heat shrinkage second characteristic, which is a defect of the fluororesin, can be reduced. The uniformity of the density distribution and the effect of the reduction of the residual stress by the low-pressure / uniform-pressure molding provide high dimensional accuracy and minimize the dimensional change over time. Further, productivity can be improved, such as improvement of material yield and shortening of molding cycle.

【0057】材料面では、フッ素樹脂の熱収縮の大きい
特性により逆に空間部形成が容易となる。また、フッ素
樹脂は溶融粘土が高く粘弾性特性があることから、通常
の射出成形では金型表面と樹脂との剪断応力の影響で表
面(スキン層)と内部(コア層)の剥がれ、表面の粗れ
等の現象(デラミネーション)が生じて摺動特性を損な
うが、上記成形法によれば窒素ガスによって加圧成形で
きるため、金型表面での流動は少なく、剪断応力を最小
限に抑えることができ、上記現象を防ぐことができる。
On the material side, the space portion is easily formed on the contrary due to the large heat shrinkage of the fluororesin. In addition, since fluorocarbon resin has high viscoelastic properties due to its high melting clay, in normal injection molding, the surface (skin layer) and the inside (core layer) are peeled off due to the shear stress between the mold surface and the resin. Although phenomena such as roughness (delamination) occur, sliding characteristics are impaired. However, according to the above molding method, pressure molding can be performed with nitrogen gas, so that flow on the mold surface is small and shear stress is minimized. The above phenomenon can be prevented.

【0058】なお、本発明は上述したヘリカルコンプレ
ッサ以外に、螺旋形ブレードに近い機能を持つスクロー
ル式コンプレッサのチップシール、近年提案の3Dスク
ロール式コンプレッサのチップシールなどにも応用でき
る。これらについては、ヘリカルコンプレッサのような
螺旋溝への出入りはないが、シール部材で摺動を伴いか
つシール長が長く寸法精度を要求される点においては共
通である。つまり、材質が溶融フッ素樹脂で、かつ寸法
精度を得る目的でガスアシスト成形を用いる効果は同様
に得られるものである。
In addition to the above-mentioned helical compressor, the present invention can be applied to a tip seal of a scroll compressor having a function similar to a spiral blade, a tip seal of a recently proposed 3D scroll compressor, and the like. These do not enter or exit the helical groove as in a helical compressor, but they are common in that they are slid by a seal member, have a long seal length, and require dimensional accuracy. That is, the effect of using gas-assist molding for the purpose of obtaining dimensional accuracy is the same as that of the material made of molten fluororesin.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】[0060]

【表2】 [Table 2]

【0061】[0061]

【表3】 [Table 3]

【0062】[0062]

【発明の効果】以上の実施例で詳述したように、本発明
に係るコンプレッサ用ブレードによれば、フッ素系樹脂
ブレードの螺旋方向に一部圧縮室と連通した空間部を設
けることにより、螺旋溝への出入り性を容易とし、また
差圧によって螺旋溝のエッジ部で受ける集中応力が弾性
変形による接触面積の増加によって低下し、ブレードの
摩耗が低減することができる。また、高圧側の冷媒ガス
を空間部に導くことにより差圧を利用して断面を膨らま
せ、シール性を向上させることができる。
As described in detail in the above embodiment, according to the compressor blade according to the present invention, the helical direction is provided by providing a space partly communicating with the compression chamber in the helical direction of the fluorine resin blade. The groove can be easily moved in and out, and the concentrated stress applied to the edge of the spiral groove due to the differential pressure is reduced by the increase in the contact area due to the elastic deformation, and the wear of the blade can be reduced. In addition, by introducing the refrigerant gas on the high pressure side to the space, the cross section can be expanded by utilizing the differential pressure, and the sealing performance can be improved.

【0063】また、本発明に係るブレードの製造方法に
よれば、ガスアシスト成形を用いることで空間部を容易
に形成でき、またフッ素樹脂の欠点である熱収縮第の特
性から生じる断面の肉ひけを減少でき、低圧・均等圧成
形による密度分布の均一化および残留応力低減の効果に
よって高い寸法精度が得られるとともに、経時的寸法変
化を最小限に抑えることができる。さらに、材料歩留ま
り向上、成形サイクル短縮など、製造性向上も図れる。
材料面では、フッ素樹脂の熱収縮の大きい特性により逆
に空間部形成が容易となる。また、フッ素樹脂は溶融粘
土が高く粘弾性特性があることから、通常の射出成形で
は金型表面と樹脂との剪断応力の影響で表面と内部の剥
がれ、表面の粗れ等の現象が生じて摺動特性を損なう
が、本発明の方法によれば、不活性ガスガスによって加
圧成形が行えるため、金型表面での流動は少なく、剪断
応力を最小限に抑えることができ、上記現象を防ぐこと
ができる。
According to the blade manufacturing method of the present invention, the space can be easily formed by using the gas assist molding, and the cross-section thinning caused by the heat shrinkage second characteristic which is a drawback of the fluororesin. Can be reduced, high dimensional accuracy can be obtained by the effects of uniformizing the density distribution and reducing the residual stress by low-pressure / uniform-pressure molding, and the dimensional change over time can be minimized. Further, productivity can be improved, such as improvement of material yield and shortening of molding cycle.
On the material side, the space portion is easily formed on the contrary due to the large heat shrinkage of the fluororesin. In addition, since fluorocarbon resin has high viscoelastic properties due to its high melting clay, normal injection molding causes phenomena such as surface and internal peeling and surface roughness due to the shear stress between the mold surface and the resin. Although the sliding characteristics are impaired, according to the method of the present invention, since pressure molding can be performed with an inert gas gas, the flow on the mold surface is small, the shear stress can be minimized, and the above phenomenon is prevented. be able to.

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

【図1】本発明に係るコンプレッサ用ブレードの第1実
施形態を示す全体断面図。
FIG. 1 is an overall sectional view showing a first embodiment of a compressor blade according to the present invention.

【図2】(A)は図1で示したブレードの外観形状を示
す図、(B)は左側面図、(C)は右側面図。
2A is a diagram showing an external shape of the blade shown in FIG. 1, FIG. 2B is a left side view, and FIG. 2C is a right side view.

【図3】図2に示したブレードを一部断面で示した斜視
図。
FIG. 3 is a perspective view showing a partial cross section of the blade shown in FIG. 2;

【図4】図1に示したブレードと螺旋溝のエッジ部との
接触状態を拡大して示す断面図。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a contact state between the blade shown in FIG. 1 and an edge of a spiral groove.

【図5】本発明に係るコンプレッサ用ブレードの第2実
施形態を示す全体断面図。
FIG. 5 is an overall sectional view showing a second embodiment of a compressor blade according to the present invention.

【図6】前記実施形態に対する比較例を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing a comparative example with respect to the embodiment.

【図7】前記ブレードの変形状態を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory view showing a deformed state of the blade.

【図8】(A)、は前記実施形態に対する比較例を示す
図、(B)は左側面図、(C)右側面図。
8A is a diagram showing a comparative example of the embodiment, FIG. 8B is a left side view, and FIG. 8C is a right side view.

【図9】本発明に係るブレードの製造方法の実施形態を
示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory view showing an embodiment of a blade manufacturing method according to the present invention.

【図10】本発明に係るブレードの製造方法の実施形態
を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory view showing an embodiment of a blade manufacturing method according to the present invention.

【図11】本発明に係るブレードの製造方法の実施形態
を示す説明図。
FIG. 11 is an explanatory view showing an embodiment of a blade manufacturing method according to the present invention.

【図12】本発明の効果を示す肉ひけ量の特性図。FIG. 12 is a characteristic diagram of the amount of meat reduction showing the effect of the present invention.

【図13】本発明の効果を示す肉ひけ量の特性図。FIG. 13 is a characteristic diagram of the amount of thinning showing the effect of the present invention.

【図14】本発明の効果を示す肉ひけ量の特性図。FIG. 14 is a characteristic diagram of the amount of thinning showing the effect of the present invention.

【図15】本発明の効果を示す寸法変化量の特性図。FIG. 15 is a characteristic diagram of a dimensional change showing the effect of the present invention.

【図16】本発明の効果を示す肉ひけ量の特性図。FIG. 16 is a characteristic diagram of the amount of thinning showing the effect of the present invention.

【図17】従来のブレード構成を示す図。FIG. 17 is a diagram showing a conventional blade configuration.

【図18】(A)は図17で示したブレードの外観形状
を示す図、(B)は右側面図。
18A is a diagram showing an external shape of the blade shown in FIG. 17, and FIG. 18B is a right side view.

【図19】図18に示したブレードを一部断面で示した
斜視図。
19 is a perspective view showing the blade shown in FIG. 18 in a partial cross section.

【図20】図17に示したブレードと螺旋溝のエッジ部
との接触状態を拡大して示す断面図。
FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view showing a contact state between the blade shown in FIG. 17 and an edge of a spiral groove.

【図21】従来のブレードの成形途中の状態を示す断面
図。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a state during forming of a conventional blade.

【図22】従来のブレードの肉ひけ状態を示す断面図。FIG. 22 is a cross-sectional view showing a state in which a conventional blade is thinned.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 シリンダ 12 ブレード 13 螺旋溝 14 ピストン 15 圧縮室 16 空間部 11 Cylinder 12 Blade 13 Spiral Groove 14 Piston 15 Compression Chamber 16 Space

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンプレッサの圧縮要素を構成する螺旋
形のフッ素系樹脂ブレードであって、その内部に螺旋方
向に沿う空間部を有し、この空間部の一部を圧縮室に連
通させる構成としたことを特徴とするコンプレッサ用ブ
レード。
1. A helical fluorine resin blade constituting a compression element of a compressor, wherein the helical fluorine resin blade has a space inside the helical direction, and a part of the space communicates with a compression chamber. A compressor blade characterized by the following.
【請求項2】 請求項1記載のコンプレッサ用ブレード
において、空間部は圧縮室の高圧側または低圧側の少な
くともいずれかに対して非連通構造であることを特徴と
するコンプレッサ用ブレード。
2. The compressor blade according to claim 1, wherein the space has a non-communication structure with at least one of a high pressure side and a low pressure side of the compression chamber.
【請求項3】 請求項1または2記載のコンプレッサ用
ブレードにおいて、空間部の空隙率は、ブレード断面に
対し、容積比で40%以下であることを特徴とするコン
プレッサ用ブレード。
3. The blade for a compressor according to claim 1, wherein the porosity of the space is not more than 40% in volume ratio with respect to the cross section of the blade.
【請求項4】 請求項1記載のコンプレッサ用ブレード
において、空間部は吸込み側から吐出側へ連続して形成
されるとともに、吸込み側端部で閉じた構成とされてい
ることを特徴とするコンプレッサ用ブレード。
4. The compressor blade according to claim 1, wherein the space is formed continuously from the suction side to the discharge side, and is closed at an end on the suction side. For blades.
【請求項5】 請求項1から4までのいずれかに記載の
コンプレッサ用ブレードを製造する方法であって、ブレ
ード材料として溶融タイプのフッ素樹脂を適用して射出
成形によりブレード成形を行い、この射出成形は成形用
ノズルまたは金型から高圧不活性ガスを注入するガスア
シスト成形とすることを特徴とするブレードの製造方
法。
5. A method for manufacturing a compressor blade according to claim 1, wherein the blade is formed by injection molding using a molten type fluororesin as a blade material. A method for producing a blade, wherein the molding is gas-assist molding in which a high-pressure inert gas is injected from a molding nozzle or a mold.
【請求項6】 請求項5記載のブレード製造方法によっ
て製造される請求項1から4までのいずれかに記載のコ
ンプレッサ用ブレードであって、ブレード材料は、溶融
タイプのフッ素樹脂に無機系繊維状充填材、固体潤滑
材、有機系充填材のうち少なくともいずれか1種を充填
した複合材としたことを特徴とするコンプレッサ用ブレ
ード。
6. The compressor blade according to any one of claims 1 to 4, which is manufactured by the blade manufacturing method according to claim 5, wherein the blade material is an inorganic fibrous resin in a molten type fluororesin. A compressor blade comprising a composite material filled with at least one of a filler, a solid lubricant, and an organic filler.
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