JPH1162600A - Centrifugal fluid machine - Google Patents
Centrifugal fluid machineInfo
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- JPH1162600A JPH1162600A JP21343597A JP21343597A JPH1162600A JP H1162600 A JPH1162600 A JP H1162600A JP 21343597 A JP21343597 A JP 21343597A JP 21343597 A JP21343597 A JP 21343597A JP H1162600 A JPH1162600 A JP H1162600A
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Landscapes
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、圧縮機や膨張機
として用いられる遠心式流体機械に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugal fluid machine used as a compressor or an expander.
【0002】[0002]
【従来の技術】特開平8−189369号公報に図3の
ような機械式過給機201が記載されている。2. Description of the Related Art A mechanical supercharger 201 as shown in FIG. 3 is described in JP-A-8-189369.
【0003】この機械式過給機201は、入力プ−リ2
03とプラネタリ−ギヤ式の増速機構205と遠心式の
エアコンプレッサ207(遠心式流体機械)などから構
成されている。[0003] This mechanical supercharger 201 has an input pulley 2
03, a planetary gear type speed increasing mechanism 205, and a centrifugal air compressor 207 (centrifugal fluid machine).
【0004】入力プ−リ203を回転させるエンジンの
駆動力は増速機構205で増速され、インペラシャフト
209を介してインペラ211を高速回転させる。The driving force of the engine for rotating the input pulley 203 is increased by a speed increasing mechanism 205 to rotate the impeller 211 at a high speed via an impeller shaft 209.
【0005】インペラシャフト209の軸受213と増
速機構205はケ−シング215の内部に収容されてい
る。高速回転するインペラシャフト209の軸受213
には加圧オイルが与えられて潤滑されていると共に、イ
ンペラシャフト209はこの加圧オイルによってフロ−
ティング支持されている。増速機構205もこのオイル
によって潤滑されている。[0005] The bearing 213 of the impeller shaft 209 and the speed increasing mechanism 205 are housed inside a casing 215. Bearing 213 of impeller shaft 209 rotating at high speed
Is pressurized oil and lubricated, and the impeller shaft 209 is flown by the pressurized oil.
Ting is supported. The speed increasing mechanism 205 is also lubricated by this oil.
【0006】又、エアコンプレッサ207のコンプレッ
サハウジング217からの流体の洩れとケ−シング21
5からのオイル洩れとを防止するために、ケ−シング2
15側のカラ−219とインペラシャフト209側のブ
ッシュ221との間には、接触型のシ−ルであるピスト
ンシ−ル223が配置されている。The leakage of fluid from the compressor housing 217 of the air compressor 207 and the casing 21
5 to prevent oil leakage from
A piston seal 223, which is a contact type seal, is disposed between the collar 219 on the 15th side and the bush 221 on the impeller shaft 209 side.
【0007】更に、コンプレッサハウジング217から
の流体の洩れを防止するために、インペラ211の大径
部側背面とケ−シング215との間に、軸方向に対向さ
せた非接触型のシ−ルであるラビリンスシ−ル225が
設けられている。Further, in order to prevent leakage of the fluid from the compressor housing 217, a non-contact type seal axially opposed between the rear surface of the large diameter portion of the impeller 211 and the casing 215. A labyrinth seal 225 is provided.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、エアコンプレ
ッサ207の作動中、あるいは、停止時にコンプレッサ
ハウジング217側に負圧が生じることがあり、オイル
洩れに対してはピストンシ−ル223だけではシ−ル効
果が不充分である。However, a negative pressure may be generated on the compressor housing 217 side during the operation of the air compressor 207 or at the time of stoppage. The effect is insufficient.
【0009】又、フロ−ティング支持されたインペラシ
ャフト209は、エアコンプレッサ207の作動中、あ
るいは、起動時と停止時に軸方向に動くから、軸方向に
対向配置したラビリンスシ−ル225では接触した場
合、摺動速度が速いから、摩耗により隙間が変化するの
で充分なシール効果を得るにはラビリンス長さを十分確
保する必要がある。Further, the floatingly supported impeller shaft 209 moves in the axial direction during the operation of the air compressor 207 or at the time of starting and stopping, so that the impeller shaft 209 comes into contact with the labyrinth seal 225 which is disposed to face the axial direction. In this case, since the sliding speed is high, the gap changes due to wear. Therefore, it is necessary to secure a sufficient labyrinth length to obtain a sufficient sealing effect.
【0010】そこで、この発明は、ハウジングに隣接配
置されたオイル室からのオイル洩れとハウジングからの
流体の洩れとを十分に防止し、摩耗や焼き付きを防止す
る遠心式流体機械の提供を目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a centrifugal fluid machine capable of sufficiently preventing oil leakage from an oil chamber disposed adjacent to a housing and fluid leakage from a housing and preventing abrasion and seizure. I do.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項1の遠心式流体機
械は、流体の移動方向に直角な断面積が一側に向かって
変化する渦巻き型流体流路の両端に流体の流入口と流出
口とが設けられたハウジングと、ハウジングの内部に回
転自在に配置されたインペラと、ハウジングに隣接配置
されたオイル室と、オイル室からハウジングに貫通する
インペラのシャフトと、この貫通部において、貫通部側
に固定されたカラ−と、インペラシャフト側にカラ−と
対向して固定されたブッシュと、カラ−とブッシュとの
隙間をシ−ルするピストンシ−ルとを備えた遠心式流体
機械であって、前記カラ−に雌ねじと周溝とを軸方向に
形成し、前記ブッシュにカラ−の雌ねじと噛み合い可能
な雄ねじと周溝とを軸方向に形成し、インペラシャフト
の組付けに当たって、噛み合わせた雌ねじと雄ねじとを
互いに通り抜けるまで相対回転させ、雌ねじと雄ねじが
それぞれブッシュとカラ−の各周溝に収容される位置に
インペラシャフトを保持することにより、雌ねじとブッ
シュの周溝との間及び雄ねじとカラ−の周溝との間で、
オイル室からのオイルの洩れとハウジングからの流体の
洩れとを防止するラビリンスシ−ルを形成したことを特
徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a centrifugal fluid machine, wherein a fluid inlet and a fluid are provided at both ends of a spiral fluid flow path whose cross-sectional area perpendicular to the moving direction of the fluid changes toward one side. A housing provided with an outlet, an impeller rotatably arranged inside the housing, an oil chamber arranged adjacent to the housing, a shaft of the impeller penetrating from the oil chamber to the housing; A centrifugal fluid machine having a collar fixed to the inner side, a bush fixed opposite to the collar on the impeller shaft side, and a piston seal for sealing a gap between the collar and the bush. A female screw and a circumferential groove are formed in the collar in the axial direction, and a male screw and a circumferential groove capable of meshing with the female screw of the collar are formed in the bush in the axial direction, thereby assembling the impeller shaft. By rotating the engaged female screw and the male screw relatively to each other until they pass through each other, and holding the impeller shaft at a position where the female screw and the male screw are accommodated in the respective circumferential grooves of the bush and the collar, the female screw and the circumferential groove of the bush are formed. And between the external thread and the circumferential groove of the collar,
A labyrinth seal is formed to prevent oil leakage from the oil chamber and fluid leakage from the housing.
【0012】このように、ハウジングとオイル室との貫
通部において、貫通部側のカラ−とインペラシャフト側
のブッシュに、噛み合い可能な雌ねじと雄ねじ及び周溝
をそれぞれ形成したから、インペラシャフトの組付けに
当たって、噛み合わせた雌ねじと雄ねじとを互いに通り
抜けるまで相対回転させた後、雌ねじがブッシュの周溝
に収容され、雄ねじがカラ−の周溝に収容される位置に
インペラシャフトを保持することにより、雌ねじとブッ
シュとの間及び雄ねじとカラ−との間でラビリンスシ−
ルが形成される。As described above, at the penetrating portion between the housing and the oil chamber, the female screw and the male screw and the circumferential groove which can be engaged with each other are formed on the collar on the penetrating portion side and the bush on the impeller shaft side. At the time of attachment, after the interlocked female screw and male screw are relatively rotated until they pass through each other, the female screw is housed in the circumferential groove of the bush, and the impeller shaft is held at a position where the male screw is housed in the circumferential groove of the collar. A labyrinth screen between the female screw and the bush and between the male screw and the collar.
Is formed.
【0013】ピストンシ−ルのシ−ル効果に加えて、こ
のようなラビリンスシ−ルを設けたことにより、オイル
室からのオイル洩れとハウジングからの流体の洩れとの
防止効果が大きく向上する。By providing such a labyrinth seal in addition to the sealing effect of the piston seal, the effect of preventing oil leakage from the oil chamber and fluid leakage from the housing is greatly improved.
【0014】このラビリンスシ−ルの経路は、雌ねじの
ねじ山の先端とブッシュの周溝との間に形成される小径
の経路と、雄ねじのねじ山の先端とカラ−の周溝との間
に形成される大径の経路との繰り返しによって形成され
るから、全体が径方向に大きく蛇行している。The path of the labyrinth seal has a small diameter path formed between the tip of the thread of the female screw and the circumferential groove of the bush, and the path between the tip of the thread of the male screw and the circumferential groove of the collar. Is formed by repetition of a large-diameter path formed on the entire surface, so that the whole is largely meandering in the radial direction.
【0015】一方、軸部で径方向に対向配置させた従来
のラビリンスシ−ルでは、組付けが不可能になること、
あるいは、コスト上の問題によって、このように経路を
蛇行させることは困難である。On the other hand, the conventional labyrinth seal, which is arranged radially opposite at the shaft portion, cannot be assembled.
Alternatively, it is difficult to meander the path in this way due to cost considerations.
【0016】そこで、本発明の遠心式流体機械に設けら
れたラビリンスシ−ルは、大きく蛇行させた経路によっ
て流路抵抗が強化されているから、従来のものに較べ
て、極めて高いシ−ル性が得られる。Therefore, the labyrinth seal provided in the centrifugal fluid machine of the present invention has an extremely high seal compared with the conventional one because the flow path resistance is strengthened by the large meandering path. Property is obtained.
【0017】又、インペラシャフト上で径方向に対向配
置されたラビリンスシ−ルは、軸方向に対向配置された
従来例でのラビリンスシ−ル225と異なって、インペ
ラが軸方向に動いた場合でも、接触することがなく、従
って、摩耗や焼き付きが生じない。The labyrinth seal arranged radially oppositely on the impeller shaft is different from the labyrinth seal 225 of the conventional example arranged axially oppositely when the impeller moves in the axial direction. However, there is no contact and, therefore, no wear or seizure occurs.
【0018】又、インペラシャフト上に配置されたラビ
リンスシ−ルは小径であり、従来例での大径のラビリン
スシ−ル225と異なって、インペラシャフトが径方向
に動いて接触が生じた場合でも、摺動速度が低いから摩
耗や焼き付きが生じにくく、耐久性に優れている。The labyrinth seal disposed on the impeller shaft has a small diameter. Unlike the large-diameter labyrinth seal 225 in the conventional example, when the impeller shaft moves in the radial direction and a contact occurs. However, since the sliding speed is low, wear and seizure hardly occur, and the durability is excellent.
【0019】又、経路を径方向に大きく蛇行させたラビ
リンスシ−ルは、上記のように、カラ−に雌ねじと周溝
とを形成し、ブッシュに雄ねじと周溝とを形成し、カラ
−の周溝に雄ねじを収容し、ブッシュの周溝に雌ねじを
収容することにより、カラ−とブッシュの2部材だけで
構成されており、極めて低コストに実施可能になり、本
発明の遠心式流体機械はコストがそれだけ低減する。The labyrinth seal whose path is largely meandered in the radial direction has a female screw and a circumferential groove formed on the collar, and a male screw and a circumferential groove formed on the bush as described above. By accommodating a male screw in the circumferential groove of the bush and a female screw in the circumferential groove of the bush, it can be implemented with only two members, a color and a bush, and can be implemented at extremely low cost. Machines have lower costs.
【0020】又、雄ねじが雌ねじを通り抜けるまでブッ
シュ(インペラシャフト)を回転させるインペラシャフ
トの組付けは簡単であり、作業コストが低減される。Further, the assembly of the impeller shaft for rotating the bush (impeller shaft) until the male screw passes through the female screw is simple, and the operation cost is reduced.
【0021】本発明の遠心式流体機械は、上記のように
シ−ル性が高く耐久性に優れたラビリンスシ−ルを設け
たことにより、吸気の洩れが防止されて効率が高く保た
れると共に、耐久性が大きく向上する。The centrifugal fluid machine of the present invention is provided with a labyrinth seal having high sealing performance and excellent durability as described above, thereby preventing leakage of intake air and maintaining high efficiency. At the same time, the durability is greatly improved.
【0022】又、本発明の遠心式流体機械は、ピストン
シ−ルとラビリンスシ−ルとによってオイル洩れが効果
的に防止されるから、ケ−シング内部の各潤滑箇所の耐
久性が向上すると共に、流体へのオイルの混入が軽減さ
れる。In the centrifugal fluid machine of the present invention, oil leakage is effectively prevented by the piston seal and the labyrinth seal, so that the durability of each lubricating portion inside the casing is improved and In addition, mixing of oil into the fluid is reduced.
【0023】又、本発明の遠心式流体機械は、このよう
に流体へのオイルの混入が軽減されるから、冷凍機や冷
房装置で冷媒を圧縮するコンプレッサのような用途にも
好適である。Further, the centrifugal fluid machine of the present invention is suitable for applications such as a compressor for compressing a refrigerant in a refrigerator or a cooling device because oil is less mixed into the fluid.
【0024】請求項2の発明は、請求項1記載の遠心式
流体機械であって、インペラシャフトの回転に伴って雄
ねじの歩みがオイルの洩れをオイル室側へ押し返す方向
に、雄ねじの歩み方向を形成したことを特徴とし、請求
項1の構成と同等の効果を得る。According to a second aspect of the present invention, there is provided the centrifugal fluid machine according to the first aspect, wherein the step of the external thread pushes oil leakage back to the oil chamber side with the rotation of the impeller shaft, and the direction of the external thread step. Is formed, and the same effect as the configuration of claim 1 is obtained.
【0025】又、このように、雄ねじの回転によって遠
心式流体機械の作動中はオイルの洩れがオイル室側へ押
し返されるから、ラビリンスシ−ルのシ−ル性が更に向
上する。As described above, the rotation of the male screw pushes oil leakage back to the oil chamber side during the operation of the centrifugal fluid machine, so that the sealability of the labyrinth seal is further improved.
【0026】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
記載の遠心式流体機械であって、雌ねじと雄ねじの少な
くとも一方が、周溝を挟んで複数箇所に形成されたこと
を特徴とし、請求項1又は請求項2の構成と同等の効果
を得る。According to a third aspect of the present invention, there is provided the first or second aspect.
In the centrifugal fluid machine according to the present invention, at least one of the female screw and the male screw is formed at a plurality of positions with the circumferential groove interposed therebetween, and an effect equivalent to the configuration of claim 1 or 2 is obtained.
【0027】これに加えて、雌ねじと雄ねじの一方又は
両方を複数箇所に形成することによって流路抵抗が増大
するから、ラビリンスシ−ルのシ−ル性がそれだけ向上
する。In addition, by forming one or both of the female screw and the male screw at a plurality of locations, the flow path resistance is increased, so that the sealing property of the labyrinth seal is improved accordingly.
【0028】請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3
のいずれかに記載の遠心式流体機械であって、雄ねじの
軸方向幅又はその合計が雌ねじの軸方向幅又はその合計
より長いことを特徴とし、請求項1乃至請求項3のいず
れかと同等の効果を得る。The invention according to claim 4 is the invention according to claims 1 to 3.
4. The centrifugal fluid machine according to claim 1, wherein the axial width of the male screw or the total thereof is longer than the axial width of the female screw or the total thereof, and is equivalent to any one of claims 1 to 3. Get the effect.
【0029】これに加えて、雄ねじの軸方向幅又はその
合計を雌ねじの軸方向幅又はその合計より長くしたこと
により、特に、請求項2の構成において、雄ねじの回転
によりオイル室側へオイルを押し返す効果が高くなり、
ラビリンスシ−ルのシ−ル性が更に向上する。In addition to this, the axial width of the male screw or the total thereof is made longer than the axial width of the female screw or the total thereof. The effect of pushing back increases,
The sealability of the labyrinth seal is further improved.
【0030】請求項5の発明は、請求項1乃至請求項4
のいずれかに記載の遠心式流体機械であって、雌ねじと
雄ねじとが、ピストンシ−ルとインペラとの間に配置さ
れたことを特徴とし、請求項1乃至請求項4のいずれか
と同等の効果を得る。The invention of claim 5 is the invention of claims 1 to 4
5. The centrifugal fluid machine according to claim 1, wherein the female screw and the male screw are arranged between the piston seal and the impeller, and the same effects as in any one of claims 1 to 4. Get.
【0031】これに加えて、ピストンシ−ルから僅かに
洩れたオイルを、上記のようにシ−ル効果の高いラビリ
ンスシ−ルが遮断することによって、オイル洩れを効果
的に防止することができる。In addition, the oil that leaks slightly from the piston seal is blocked by the labyrinth seal having a high sealing effect as described above, so that oil leakage can be effectively prevented. .
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】図1と図2によって本発明の一実
施形態を説明する。この実施形態は請求項1、2、5の
特徴を備えている。以下、左右の方向は図1での左右の
方向であり、符号のない部材等は図示されていない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment has the features of claims 1, 2, and 5. Hereinafter, the left and right directions are the left and right directions in FIG. 1, and members without reference numerals and the like are not shown.
【0033】図1は機械式過給機1を示しており、この
機械式過給機1は入力プ−リ3とプラネタリ−ギヤ式の
増速機構5と遠心式のエアコンプレッサ7(実施形態の
遠心式流体機械)とから構成されている。FIG. 1 shows a mechanical supercharger 1, which comprises an input pulley 3, a planetary gear type speed increasing mechanism 5, and a centrifugal air compressor 7 (embodiment). Centrifugal fluid machine).
【0034】入力プ−リ3は、プ−リ本体9とハブ11
とをボルト13で固定して形成されており、ハブ11は
増速機構5の入力軸15にキ−17とナット19とで固
定されている。入力プ−リ3はベルトを介してクランク
シャフト側のプ−リに連結されており、エンジンの駆動
力によって回転駆動される。The input pulley 3 includes a pulley body 9 and a hub 11.
The hub 11 is fixed to the input shaft 15 of the speed increasing mechanism 5 with a key 17 and a nut 19. The input pulley 3 is connected to a pulley on the crankshaft side via a belt, and is driven to rotate by the driving force of the engine.
【0035】入力軸15はベアリング21によってケ−
シング23のボス部25に支承されており、入力軸15
とケ−シング23との間にはリップシ−ル27が配置さ
れている。The input shaft 15 is mounted on a casing by a bearing 21.
The input shaft 15 is supported by the boss 25 of the thing 23.
A lip seal 27 is disposed between the casing and the casing 23.
【0036】増速機構5は、入力軸15のフランジ部2
9に一体形成されたインタ−ナルギヤ31と、周方向等
間隔に配置された複数個のピニオンギヤ33と、エアコ
ンプレッサ7のインペラシャフト35に形成されたサン
ギヤ37とを備えている。The speed-increasing mechanism 5 includes a flange 2 of the input shaft 15.
The air compressor 7 includes an internal gear 31, a plurality of pinion gears 33 arranged at regular intervals in the circumferential direction, and a sun gear 37 formed on an impeller shaft 35 of the air compressor 7.
【0037】ピニオンギヤ33はベアリング39を介し
てピニオンシャフト41に支承されている。ピニオンシ
ャフト41はケ−シング23に固定されたフランジ部材
43を貫通して支持されている。The pinion gear 33 is supported on a pinion shaft 41 via a bearing 39. The pinion shaft 41 is supported through a flange member 43 fixed to the casing 23.
【0038】ケ−シング23とフランジ部材43との間
にはオイルシ−ル45が配置され外部へのオイル洩れを
防止している。An oil seal 45 is arranged between the casing 23 and the flange member 43 to prevent oil from leaking to the outside.
【0039】又、ケ−シング23とフランジ部材43
は、ケ−シング23の周溝47に係合した連結部材49
と、この連結部材49をフランジ部材43に固定するボ
ルト51とによって互いに固定されている。The casing 23 and the flange member 43
Is a connecting member 49 engaged with the peripheral groove 47 of the casing 23.
And a bolt 51 for fixing the connecting member 49 to the flange member 43.
【0040】又、エアコンプレッサ7のコンプレッサハ
ウジング53(ハウジング)とフランジ部材43はそれ
ぞれの外周に装着された固定リング55によって互いに
固定されている。The compressor housing 53 (housing) of the air compressor 7 and the flange member 43 are fixed to each other by a fixing ring 55 mounted on the outer periphery of each.
【0041】インペラシャフト35上には、サンギヤ3
7の右側から、リング57、リング59、スペ−サ6
1、ブッシュ63、インペラ65が装着され、ナット6
7で固定されている。The sun gear 3 is provided on the impeller shaft 35.
From the right side of 7, ring 57, ring 59, spacer 6
1, the bush 63, the impeller 65 are mounted, and the nut 6
It is fixed at 7.
【0042】増速機構5は入力プ−リ3からインタ−ナ
ルギヤ31に入力したエンジンの駆動力をピニオンギヤ
33からサンギヤ37を介して増速し、インペラシャフ
ト35(インペラ65)を高速で回転駆動する。The speed increasing mechanism 5 increases the driving force of the engine input from the input pulley 3 to the internal gear 31 through the sun gear 37 from the pinion gear 33, and drives the impeller shaft 35 (impeller 65) to rotate at high speed. I do.
【0043】エアコンプレッサ7は、インペラ65の回
転によって吸入口69(流入口)から吸気を吸入し、吸
入された吸気はインペラ65の遠心力によってコンプレ
ッサハウジング53の渦巻き室71(渦巻き型流体流
路)に移動して加圧され、吐出口(流出口)から吐き出
されてエンジンを過給する。The air compressor 7 draws intake air from a suction port 69 (inflow port) by the rotation of the impeller 65, and the sucked intake air is centrifugal force of the impeller 65 and the swirl chamber 71 of the compressor housing 53 (swirl type fluid flow path). ) To be pressurized and discharged from the discharge port (outflow port) to supercharge the engine.
【0044】フランジ部材43にはベアリングホルダ7
3が圧入され、ねじ75によってフランジ部材43に固
定されている。The flange member 43 includes a bearing holder 7
3 is press-fitted and fixed to the flange member 43 by screws 75.
【0045】ベアリングホルダ73は円筒部77と円錐
状の凸部79とからなり、凸部79は入力軸15側に形
成された円錐状の凹部81に僅かな空隙を介して貫入し
ている。The bearing holder 73 comprises a cylindrical portion 77 and a conical convex portion 79. The convex portion 79 penetrates through a small gap into a conical concave portion 81 formed on the input shaft 15 side.
【0046】インペラシャフト35上には、サンギヤ3
7の左側に、すべり軸受83が配置され、スペ−サ61
の外周にはすべり軸受85が配置されており、これらの
すべり軸受83、85はベアリングホルダ73の凸部7
9の内周と円筒部77の内周との間でそれぞれインペラ
シャフト35を支承している。The sun gear 3 is provided on the impeller shaft 35.
7, a sliding bearing 83 is disposed on the left side of the spacer 61.
A sliding bearing 85 is disposed on the outer periphery of the bearing holder 73.
The impeller shaft 35 is supported between the inner circumference of the cylinder 9 and the inner circumference of the cylindrical portion 77.
【0047】又、ベアリングホルダ73には径方向外側
からスラストワッシャ87が装着されており、このスラ
ストワッシャ87はリング57、59の間に形成された
溝89に係合し、インペラシャフト35のスラスト力を
受けている。A thrust washer 87 is mounted on the bearing holder 73 from the outside in the radial direction. The thrust washer 87 is engaged with a groove 89 formed between the rings 57 and 59, and a thrust washer of the impeller shaft 35 is formed. Receiving power.
【0048】各すべり軸受83、85とベアリングホル
ダ73との間には、外部のオイルポンプからケ−シング
23に取り付けられたオイルプラグ91とノズル93及
びベアリングホルダ73とフランジ部材43に形成され
た油路95を介して加圧オイルが供給され、オイルフィ
ルムダンパが形成されている。Between the slide bearings 83 and 85 and the bearing holder 73, an oil plug 91 and a nozzle 93 attached to the casing 23 from an external oil pump and a bearing holder 73 and a flange member 43 are formed. Pressurized oil is supplied through an oil passage 95 to form an oil film damper.
【0049】各すべり軸受83、85はこのオイルフィ
ルムダンパによってフロ−ティング支持され、振動を吸
収しながらインペラシャフト35を支承する。この加圧
オイルは油路97を介して溝89にも供給され、スラス
トワッシャ87との摺動部を潤滑し、更に、入力軸15
の油路99を介してリップシ−ル27に供給され、これ
を潤滑する。Each of the sliding bearings 83 and 85 is floatingly supported by the oil film damper, and supports the impeller shaft 35 while absorbing vibration. This pressurized oil is also supplied to the groove 89 via the oil passage 97 to lubricate the sliding portion with the thrust washer 87,
Is supplied to the lip seal 27 through the oil passage 99 for lubrication.
【0050】増速機構5を収容するケ−シング23(オ
イル室)とエアコンプレッサ7のコンプレッサハウジン
グ53とはフランジ部材43及びベアリングホルダ73
によって区画されている。The casing 23 (oil chamber) accommodating the speed increasing mechanism 5 and the compressor housing 53 of the air compressor 7 are formed by a flange member 43 and a bearing holder 73.
Is divided by
【0051】インペラシャフト35は、上記のように、
このベアリングホルダ73を貫通しており、ベアリング
ホルダ73の貫通孔101(貫通部)には鉄系材質のカ
ラ−103が圧入されている。インペラシャフト35上
のブッシュ63はこのカラ−103の内側に対向して配
置されている。The impeller shaft 35 is, as described above,
The bearing holder 73 is penetrated, and a collar 103 made of an iron-based material is press-fitted into a through hole 101 (through portion) of the bearing holder 73. The bush 63 on the impeller shaft 35 is disposed inside the collar 103 so as to face the same.
【0052】図2に拡大して示したように、これらのカ
ラ−103とブッシュ63との間にはピストンシ−ル1
05が配置されており、ケ−シング23からのオイル漏
れとエアコンプレッサ7からの吸気洩れとを防止してい
る。As shown enlarged in FIG. 2, a piston seal 1 is provided between the collar 103 and the bush 63.
Numeral 05 is provided to prevent oil leakage from the casing 23 and intake air leakage from the air compressor 7.
【0053】これに加えて、カラ−103とブッシュ6
3との間にはラビリンスシ−ル107が形成されてい
る。In addition, the color 103 and the bush 6
A labyrinth seal 107 is formed between the labyrinth seal 107 and the labyrinth seal 3.
【0054】カラ−103の内周には雌ねじ109と周
溝111とが軸方向に形成されており、ブッシュ63の
外周には雄ねじ113と周溝115とが軸方向に形成さ
れている。雌ねじ109と雄ねじ113は噛み合い可能
である。又、カラ−103の周溝111はブッシュ63
の雄ねじ113を収容可能であり、ブッシュ63の周溝
115はカラ−103の雌ねじ109を収容可能であ
る。A female screw 109 and a peripheral groove 111 are formed in the inner periphery of the collar 103 in the axial direction, and a male screw 113 and a peripheral groove 115 are formed in the outer periphery of the bush 63 in the axial direction. The female screw 109 and the male screw 113 can engage with each other. The circumferential groove 111 of the collar 103 is
The external groove 113 of the bush 63 can accommodate the female screw 109 of the collar 103.
【0055】雌ねじ109と雄ねじ113は、このよう
にそれぞれの軸方向に周溝111と周溝115とを設け
たことにより、互いに通り抜けることができる。The female screw 109 and the male screw 113 can pass through each other by providing the circumferential groove 111 and the circumferential groove 115 in the respective axial directions as described above.
【0056】インペラシャフト35の組付けに当たって
は、雄ねじ113を雌ねじ109に噛み合わせ、雄ねじ
113が雌ねじ109の左側に通り抜けるまでブッシュ
63(インペラシャフト35)を回転させた後、雄ねじ
113が周溝111に収容され、雌ねじ109が周溝1
15に収容される箇所にインペラシャフト35を位置決
めする。When assembling the impeller shaft 35, the male screw 113 is engaged with the female screw 109, and the bush 63 (the impeller shaft 35) is rotated until the male screw 113 passes to the left of the female screw 109. And the female screw 109 is
The impeller shaft 35 is positioned at a position where the impeller shaft 35 is accommodated.
【0057】ラビリンスシ−ル107は、雄ねじ113
と周溝111の間の経路117と、雌ねじ109と周溝
115の間の経路119とで構成される。The labyrinth seal 107 has a male screw 113
And a path 119 between the internal thread 109 and the peripheral groove 115.
【0058】経路117は、雄ねじ113のねじ山の先
端と周溝111との間に形成されているから大径であ
り、経路119は、雌ねじ109のねじ山の先端と周溝
115との間に形成されているから小径である。The path 117 has a large diameter because it is formed between the tip of the thread of the male screw 113 and the peripheral groove 111, and the path 119 has a large diameter between the tip of the thread of the female screw 109 and the peripheral groove 115. It has a small diameter because it is formed in
【0059】このように、大径の経路117と小径の経
路119との繰り返しによって形成されるラビリンスシ
−ル107は、全体の経路が径方向に大きく蛇行してお
り、この蛇行によって流路抵抗が強化されているから、
極めて高いシ−ル性が得られる。As described above, in the labyrinth seal 107 formed by repeating the large-diameter path 117 and the small-diameter path 119, the entire path is largely meandering in the radial direction. Is strengthened,
Extremely high sealing properties can be obtained.
【0060】このようにシ−ル性の高いラビリンスシ−
ル107を設けたことによって、コンプレッサハウジン
グ53側が負圧になってもケ−シング23からのオイル
洩れが効果的に防止され、又、コンプレッサハウジング
53からの吸気の洩れが防止される。The labyrinth seal having a high sealing property as described above
The provision of the valve 107 effectively prevents oil leakage from the casing 23 even when the compressor housing 53 side becomes negative pressure, and also prevents leakage of intake air from the compressor housing 53.
【0061】又、雄ねじ113の歩みは、インペラシャ
フト35(雄ねじ113)の回転によってオイルがケ−
シング23側(すべり軸受85とそのオイルフィルムダ
ンパ側)へ押し返されるように形成してある。The progress of the male screw 113 is caused by the rotation of the impeller shaft 35 (male screw 113) so that the oil
It is formed so as to be pushed back to the shing 23 side (the slide bearing 85 and its oil film damper side).
【0062】この押し返し作用によってラビリンスシ−
ル107のオイル洩れ防止効果が更に向上している。The labyrinth sheet is formed by this pushing back action.
The effect of preventing the oil leakage of the screw 107 is further improved.
【0063】又、ラビリンスシ−ル107をピストンシ
−ル105とインペラ65との間に配置したことによ
り、ピストンシ−ル105からオイルが僅かに洩れて
も、洩れたオイルはラビリンスシ−ル107によって遮
断され、更に、押し返されるから、オイル洩れの防止効
果は極めて高い。Since the labyrinth seal 107 is arranged between the piston seal 105 and the impeller 65, even if oil leaks slightly from the piston seal 105, the leaked oil is removed by the labyrinth seal 107. Since it is shut off and further pushed back, the effect of preventing oil leakage is extremely high.
【0064】こうして、機械式過給機1が構成されてい
る。Thus, the mechanical supercharger 1 is configured.
【0065】上記のように、機械式過給機1に設けたラ
ビリンスシ−ル107は、経路117、119を径方向
に大きく蛇行させ流路抵抗を強化したことによって高い
シ−ル性を持っている。As described above, the labyrinth seal 107 provided in the mechanical supercharger 1 has a high sealing property by making the paths 117 and 119 meander in the radial direction greatly and enhancing the flow path resistance. ing.
【0066】又、インペラシャフト35上で径方向に対
向配置されたラビリンスシ−ル107は、軸方向に対向
配置された従来例でのラビリンスシ−ル225と異なっ
て、インペラ65が軸方向に動いても、接触することが
なく、従って、摩耗や焼き付きが生じない。The labyrinth seal 107 radially opposed on the impeller shaft 35 is different from the conventional labyrinth seal 225 axially opposed to the labyrinth seal 225 in that the impeller 65 is arranged in the axial direction. When moving, there is no contact, and therefore no wear or seizure occurs.
【0067】又、インペラシャフト35上に配置された
ことによってラビリンスシ−ル107は小径になり、従
来例での大径のラビリンスシ−ル225と異なって、イ
ンペラシャフト35が径方向に動いて接触が生じた場合
でも、摺動速度が低いから摩耗や焼き付きが生じにく
く、耐久性に優れている。The labyrinth seal 107 is reduced in diameter by being arranged on the impeller shaft 35, and unlike the large-diameter labyrinth seal 225 in the conventional example, the impeller shaft 35 moves in the radial direction. Even when contact occurs, wear and seizure hardly occur due to the low sliding speed, and the durability is excellent.
【0068】又、経路117、119を径方向に大きく
蛇行させたラビリンスシ−ル107は、上記のように、
カラ−103に雌ねじ109と周溝111とを形成し、
ブッシュ63に雄ねじ113と周溝115とを形成し、
更に、周溝111に雄ねじ113を収容し、周溝115
に雌ねじ109を収容することにより、カラ−103と
ブッシュ63の2部材だけで構成することができるか
ら、極めて低コストに実施可能になり、機械式過給機1
のコストはそれだけ低減している。The labyrinth seal 107 in which the paths 117 and 119 meander in the radial direction greatly, as described above,
A female screw 109 and a circumferential groove 111 are formed on the collar 103,
Forming an external thread 113 and a peripheral groove 115 in the bush 63;
Further, a male screw 113 is accommodated in the circumferential groove 111 and the circumferential groove 115 is accommodated.
Since the female screw 109 is accommodated in the mechanical supercharger 1, it can be constituted by only the two members, the collar 103 and the bush 63, and can be implemented at extremely low cost.
Costs have been reduced accordingly.
【0069】又、雄ねじ113が雌ねじ109の左側に
通り抜けるまでブッシュ63(インペラシャフト35)
を回転させるインペラシャフトの組付けは簡単であり、
作業コストが低減される。The bush 63 (the impeller shaft 35) until the male screw 113 passes through to the left of the female screw 109.
Is easy to assemble the impeller shaft.
Work costs are reduced.
【0070】機械式過給機1は、上記のようにシ−ル性
が高く耐久性に優れたラビリンスシ−ル107を設けた
ことにより、吸気の洩れが防止されて効率が高く保たれ
ると共に、耐久性が大きく向上する。Since the mechanical supercharger 1 is provided with the labyrinth seal 107 having high sealing performance and excellent durability as described above, the leakage of intake air is prevented and the efficiency is kept high. At the same time, the durability is greatly improved.
【0071】又、機械式過給機1(エアコンプレッサ
7)は、ピストンシ−ル105とラビリンスシ−ル10
7とによってオイル洩れが効果的に防止されるから、ケ
−シング23内部の各潤滑箇所の耐久性が向上すると共
に、吸気(流体)へのオイルの混入が軽減される。The mechanical supercharger 1 (air compressor 7) includes a piston seal 105 and a labyrinth seal 10
7, the oil leakage is effectively prevented, so that the durability of each lubricating portion inside the casing 23 is improved and the mixing of oil into the intake air (fluid) is reduced.
【0072】なお、エアコンプレッサ7は、例えば、冷
凍機や冷房装置の冷凍サイクルで冷媒を圧縮するコンプ
レッサに用い、エンジンやモ−タで駆動するように構成
してもよい。The air compressor 7 may be used as a compressor for compressing a refrigerant in a refrigerating cycle of a refrigerator or a cooling device, and may be driven by an engine or a motor.
【0073】上記のように冷媒へのオイルの混入が軽減
されるエアコンプレッサ7は、このような用途にも好適
である。The air compressor 7 in which the mixing of oil into the refrigerant is reduced as described above is suitable for such applications.
【0074】又、ラビリンスシ−ルの配置箇所は、実施
形態と異なって、ピストンシ−ルよりオイル室側に配置
(ピストンシ−ルをインペラとラビリンスシ−ルの間に
配置)してもよく、あるいは、ラビリンスシ−ルの雌ね
じや雄ねじの間にピストンシ−ルを配置してもよい。Unlike the embodiment, the location of the labyrinth seal may be located closer to the oil chamber than the piston seal (the piston seal may be located between the impeller and the labyrinth seal). Alternatively, a piston seal may be arranged between the internal thread and the external thread of the labyrinth seal.
【0075】なお、本発明の遠心式流体機械は、実施形
態のようにインペラに回転力を与えて流体を圧縮する圧
縮機のような用途の他に、加圧された流体を膨張させて
回転力を取り出す膨張機(タ−ビン)として用いてもよ
い。The centrifugal fluid machine of the present invention can be used not only as a compressor for compressing a fluid by applying a rotational force to an impeller as in the embodiment, but also for rotating a pressurized fluid by expanding the fluid. It may be used as an expander (turbine) for extracting force.
【0076】[0076]
【発明の効果】請求項1の遠心式流体機械は、ブッシュ
の雄ねじとカラ−の雌ねじを互いに通り抜け可能にして
径方向に大きく蛇行するラビリンスシ−ル構成したこと
により、オイル室からのオイル洩れとハウジングからの
流体の洩れとが効果的に防止される。According to the centrifugal fluid machine of the first aspect, the labyrinth seal is configured so that the male screw of the bush and the female screw of the collar can pass through each other and meanders largely in the radial direction, so that oil leaks from the oil chamber. And leakage of fluid from the housing is effectively prevented.
【0077】又、経路を径方向に蛇行させたラビリンス
シ−ルは、上記のように、ブッシュの雄ねじとカラ−の
雌ねじを通り抜け可能にしたことによって、カラ−とブ
ッシュの2部材だけ極めて低コストに実施で可能にな
り、遠心式流体機械はそれだけ低コストになる。The labyrinth seal whose path is meandering in the radial direction can pass through the male screw of the bush and the female screw of the collar as described above, so that only the two members of the collar and the bush are extremely low. Cost-effective implementation is possible, and centrifugal fluid machines are less costly.
【0078】又、径方向に対向配置されたラビリンスシ
−ルは、従来例でのラビリンスシ−ルと異なって、イン
ペラが軸方向に動いても接触することがなく、摩耗や焼
き付きが生じない。Unlike the labyrinth seal of the prior art, the labyrinth seals arranged radially opposite to each other do not come into contact with each other even if the impeller moves in the axial direction, and do not cause abrasion or seizure. .
【0079】又、小径のラビリンスシ−ルは、従来例の
大径のラビリンスシ−ルと異なって、インペラシャフト
が径方向に動いて接触が生じた場合でも、摺動速度が低
いから摩耗や焼き付きが生じにくく、耐久性に優れてい
る。The small diameter labyrinth seal is different from the large diameter labyrinth seal of the prior art in that even if the impeller shaft moves in the radial direction and a contact occurs, the sliding speed is low, so that the wear and the wear are reduced. Seizure is less likely to occur and the durability is excellent.
【0080】又、雄ねじが雌ねじを通り抜けるまでブッ
シュ(インペラシャフト)を回転させるインペラシャフ
トの組付けは簡単であり、作業コストが低減される。Further, the assembly of the impeller shaft for rotating the bush (impeller shaft) until the male screw passes through the female screw is simple, and the operation cost is reduced.
【0081】本発明の遠心式流体機械は、上記のように
シ−ル性が高く耐久性に優れたラビリンスシ−ルを設け
たことにより、吸気の洩れが防止されて効率が高く保た
れると共に、耐久性が大きく向上する。The centrifugal fluid machine of the present invention is provided with a labyrinth seal having high sealing properties and excellent durability as described above, thereby preventing leakage of intake air and maintaining high efficiency. At the same time, the durability is greatly improved.
【0082】又、本発明の遠心式流体機械は、ピストン
シ−ルとラビリンスシ−ルとによってオイル洩れが効果
的に防止されるから、ケ−シング内部の各潤滑箇所の耐
久性が向上すると共に、流体へのオイルの混入が軽減さ
れる。In the centrifugal fluid machine of the present invention, oil leakage is effectively prevented by the piston seal and the labyrinth seal, so that the durability of each lubricating portion inside the casing is improved and In addition, mixing of oil into the fluid is reduced.
【0083】又、本発明の遠心式流体機械は、このよう
に、流体へのオイルの混入が軽減されるから、冷凍機や
冷房装置で冷媒を圧縮するコンプレッサのような用途に
も好適である。Further, the centrifugal fluid machine of the present invention is suitable for applications such as a compressor for compressing a refrigerant in a refrigerator or a cooling device because oil is less mixed into the fluid. .
【0084】請求項2の発明は、請求項1の構成と同等
の効果を得ると共に、遠心式流体機械の作動中は、雄ね
じの回転によってオイルの洩れがオイル室側へ押し返さ
れてラビリンスシ−ルのシ−ル性が更に向上する。According to the second aspect of the present invention, the same effects as those of the first aspect are obtained, and during the operation of the centrifugal fluid machine, oil leakage is pushed back to the oil chamber side by the rotation of the external thread, and the labyrinth system is rotated. -The sealing property of the steel is further improved.
【0085】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
の構成と同等の効果を得ると共に、雌ねじと雄ねじの一
方又は両方を複数箇所に形成したことによって流路抵抗
が増大し、ラビリンスシ−ルのシ−ル性がそれだけ向上
する。The third aspect of the present invention provides the first or second aspect.
The same effect as the configuration described above can be obtained, and by forming one or both of the female screw and the male screw at a plurality of locations, the flow path resistance increases, and the sealing property of the labyrinth seal improves accordingly.
【0086】請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3
のいずれかと同等の効果を得ると共に、雄ねじの軸方向
幅又はその合計を雌ねじの軸方向幅又はその合計より長
くしたことにより、特に、請求項2の構成において、雄
ねじの回転によりオイルをオイル室側へ押し返す作用が
高くなるから、ラビリンスシ−ルのシ−ル性が更に向上
する。The invention of claim 4 is the first to third aspects of the present invention.
By obtaining the same effect as any one of the above, and making the axial width of the male screw or the total thereof longer than the axial width of the female screw or the total thereof, in particular, in the configuration of claim 2, the oil chamber is formed by rotation of the male screw. Since the effect of pushing back to the side is increased, the sealing property of the labyrinth seal is further improved.
【0087】請求項5の発明は、請求項1乃至請求項4
のいずれかと同等の効果を得ると共に、ピストンシ−ル
からオイルが僅かに洩れても、上記のようにシ−ル効果
の高いラビリンスシ−ルによってこのオイルの通過が遮
断されるから、オイル洩れが効果的に防止される。The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1 to 4.
In addition to obtaining the same effect as any of the above, even if the oil leaks slightly from the piston seal, the passage of this oil is blocked by the labyrinth seal having a high sealing effect as described above, so that the oil leaks. Effectively prevented.
【図1】本発明の一実施形態を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1の要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
【図3】従来例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a conventional example.
7 エアコンプレッサ(遠心式流体機械) 23 ケ−シング(オイル室) 35 インペラシャフト 53 コンプレッサハウジング(ハウジング) 61 吸入口(流入口) 63 ブッシュ 65 インペラ 71 渦巻き室(渦巻き型流体流路) 101 貫通孔(貫通部) 103 カラ− 105 ピストンシ−ル 107 ラビリンスシ−ル 109 雌ねじ 111 カラ−の周溝 113 雄ねじ 115 ブッシュの周溝 7 air compressor (centrifugal fluid machine) 23 casing (oil chamber) 35 impeller shaft 53 compressor housing (housing) 61 suction port (inlet) 63 bush 65 impeller 71 spiral chamber (spiral type fluid flow path) 101 through hole (Penetrating portion) 103 Color 105 Piston seal 107 Labyrinth seal 109 Female screw 111 Color circumferential groove 113 Male screw 115 Bush circumferential groove
Claims (5)
向かって変化する渦巻き型流体流路の両端に流体の流入
口と流出口とが設けられたハウジングと、ハウジングの
内部に回転自在に配置されたインペラと、ハウジングに
隣接配置されたオイル室と、オイル室からハウジングに
貫通するインペラのシャフトと、この貫通部において、
貫通部側に固定されたカラ−と、インペラシャフト側に
カラ−と対向して固定されたブッシュと、カラ−とブッ
シュとの隙間をシ−ルするピストンシ−ルとを備えた遠
心式流体機械であって、前記カラ−に雌ねじと周溝とを
軸方向に形成し、前記ブッシュにカラ−の雌ねじと噛み
合い可能な雄ねじと周溝とを軸方向に形成し、インペラ
シャフトの組付けに当たって、噛み合わせた雌ねじと雄
ねじとを互いに通り抜けるまで相対回転させ、雌ねじと
雄ねじがそれぞれブッシュとカラ−の各周溝に収容され
る位置にインペラシャフトを保持することにより、雌ね
じとブッシュの周溝との間及び雄ねじとカラ−の周溝と
の間で、オイル室からのオイルの洩れとハウジングから
の流体の洩れとを防止するラビリンスシ−ルを形成した
ことを特徴とする遠心式流体機械。1. A housing in which a fluid inlet and an outlet are provided at both ends of a spiral fluid flow path whose cross-sectional area perpendicular to the moving direction of the fluid changes toward one side, and a rotation inside the housing. In the impeller freely arranged, the oil chamber arranged adjacent to the housing, the shaft of the impeller penetrating from the oil chamber to the housing,
A centrifugal fluid machine including a collar fixed to the penetrating portion, a bush fixed to the impeller shaft facing the collar, and a piston seal sealing a gap between the collar and the bush. Wherein the female screw and the circumferential groove are formed in the collar in the axial direction, and the male screw and the circumferential groove capable of meshing with the female screw of the collar are formed in the bush in the axial direction, and when assembling the impeller shaft, The engaged female screw and male screw are rotated relative to each other until they pass through each other, and by holding the impeller shaft at a position where the female screw and male screw are housed in the respective circumferential grooves of the bush and the collar, the female screw and the circumferential groove of the bush are formed. A labyrinth seal is formed between the male screw and the peripheral groove of the collar to prevent oil from leaking from the oil chamber and fluid from the housing. Heart-type fluid machine.
シャフトの回転に伴って雄ねじの歩みがオイルの洩れを
オイル室側へ押し返す方向に、雄ねじの歩み方向を形成
したことを特徴とする遠心式流体機械。2. The invention according to claim 1, wherein the step of the male screw is formed in such a direction that the step of the male screw pushes oil leakage back toward the oil chamber with the rotation of the impeller shaft. Centrifugal fluid machine.
て、雌ねじと雄ねじの少なくとも一方が、周溝を挟んで
複数箇所に形成されたことを特徴とする遠心式流体機
械。3. The centrifugal fluid machine according to claim 1, wherein at least one of the female screw and the male screw is formed at a plurality of positions across the circumferential groove.
の発明であって、雄ねじの軸方向幅又はその合計が雌ね
じの軸方向幅又はその合計より長いことを特徴とする遠
心式流体機械。4. The centrifugal fluid according to claim 1, wherein the axial width of the male screw or the sum thereof is longer than the axial width of the female screw or the sum thereof. machine.
の発明であって、雌ねじと雄ねじとが、ピストンシ−ル
とインペラとの間に配置されたことを特徴とする遠心式
流体機械。5. The centrifugal fluid machine according to claim 1, wherein the female screw and the male screw are arranged between the piston seal and the impeller. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21343597A JPH1162600A (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Centrifugal fluid machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21343597A JPH1162600A (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Centrifugal fluid machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1162600A true JPH1162600A (en) | 1999-03-05 |
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ID=16639190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21343597A Pending JPH1162600A (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Centrifugal fluid machine |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH1162600A (en) |
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