JPS6166882A - セラミツクロ−タ−圧縮機 - Google Patents
セラミツクロ−タ−圧縮機Info
- Publication number
- JPS6166882A JPS6166882A JP18833984A JP18833984A JPS6166882A JP S6166882 A JPS6166882 A JP S6166882A JP 18833984 A JP18833984 A JP 18833984A JP 18833984 A JP18833984 A JP 18833984A JP S6166882 A JPS6166882 A JP S6166882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- cylinder
- compressor
- ceramic
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
- F04C29/0078—Fixing rotors on shafts, e.g. by clamping together hub and shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分計
本発明は、自動車冷房用などに使用される圧縮機の改良
に関するものである。
に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来の自動車冷房用圧縮機は第１図にその具体構成を示
すように、７ｇ４装のローター１は′Ｍ′？Ｊの／ヤフ
ト２と焼きばめにより締結され、ｌ”ｌ Ｉｔ？Ｈ状で
ν！鉄製のシリンダ３内にシリンダ内壁との近接部にト
ップ隙間４を有し配設されていた。さらに、０（ｊ記シ
リンダ３は左右から側板６．６により閉塞されており、
ロークー１と側板６の間にはローフサイド隙間γがあっ
た。
すように、７ｇ４装のローター１は′Ｍ′？Ｊの／ヤフ
ト２と焼きばめにより締結され、ｌ”ｌ Ｉｔ？Ｈ状で
ν！鉄製のシリンダ３内にシリンダ内壁との近接部にト
ップ隙間４を有し配設されていた。さらに、０（ｊ記シ
リンダ３は左右から側板６．６により閉塞されており、
ロークー１と側板６の間にはローフサイド隙間γがあっ
た。
しかしながら上記のような構成では、比に４ＦＩＡか運
転された時、ＦＥ圧縮機ら吐出されるガスの温度は回転
数に対し比例的に上昇する傾向にあるが、圧縮機を構成
する各部材の温度は均一ではなく、熱膨張量に差が生ず
る。例えば、第２図において説明すれば、鋳鉄のンリン
ダ３は吐出孔８付近では吐出ガス塩に近いため、ンリン
ダ幅の熱膨張ルは直線■となる。しかし、低温の吸入ガ
スにさらされる吸入側９においては吐出ガス温度に対し
、６ｏ％程度の温度でしかなく、熱膨張量は直線■とな
る。一方、鋼装のローター１は、鋳鉄とほぼ同じ線膨張
係数のため、６ｏ００どｐｃ 付近まではシリンダ３
の吐出側の膨張量直線と平行な■の直線の熱膨張ｔ（で
ある。しかし、さらに高速の回転数になると、シャフト
２の軸受部１ｏの発熱が多くなり、ローター１の温度は
、吐出ガス温度よりも高くなるため、例えば８ｏＯｏｒ
ｐＩＩＩ では直線■のような膨張量線図となる。この
図から、左端に示した辺期のａ−ターサイド隙間７は、
ム点の吐出ガス温度において、ローター１とンリング３
の吸入側９幅寸法が同一となるため、零となることが判
る。ごのように、はぼ同程度の熱膨張係数の部材から圧
縮機を構成しても、部材に温度分布が発生するため、圧
縮機にはある限界吐出温度あるいは回転数が存在する。
転された時、ＦＥ圧縮機ら吐出されるガスの温度は回転
数に対し比例的に上昇する傾向にあるが、圧縮機を構成
する各部材の温度は均一ではなく、熱膨張量に差が生ず
る。例えば、第２図において説明すれば、鋳鉄のンリン
ダ３は吐出孔８付近では吐出ガス塩に近いため、ンリン
ダ幅の熱膨張ルは直線■となる。しかし、低温の吸入ガ
スにさらされる吸入側９においては吐出ガス温度に対し
、６ｏ％程度の温度でしかなく、熱膨張量は直線■とな
る。一方、鋼装のローター１は、鋳鉄とほぼ同じ線膨張
係数のため、６ｏ００どｐｃ 付近まではシリンダ３
の吐出側の膨張量直線と平行な■の直線の熱膨張ｔ（で
ある。しかし、さらに高速の回転数になると、シャフト
２の軸受部１ｏの発熱が多くなり、ローター１の温度は
、吐出ガス温度よりも高くなるため、例えば８ｏＯｏｒ
ｐＩＩＩ では直線■のような膨張量線図となる。この
図から、左端に示した辺期のａ−ターサイド隙間７は、
ム点の吐出ガス温度において、ローター１とンリング３
の吸入側９幅寸法が同一となるため、零となることが判
る。ごのように、はぼ同程度の熱膨張係数の部材から圧
縮機を構成しても、部材に温度分布が発生するため、圧
縮機にはある限界吐出温度あるいは回転数が存在する。
また耐久限変を上げるために初期設定隙間４．了を大き
くしすぎると、比較的低い吐出ガス温度あるい（！、低
速回転時には内部洩れが過大となり圧縮機の性能が劣下
するなど、数多くの矛盾点とも言うべき欠点を有してい
た。
くしすぎると、比較的低い吐出ガス温度あるい（！、低
速回転時には内部洩れが過大となり圧縮機の性能が劣下
するなど、数多くの矛盾点とも言うべき欠点を有してい
た。
ノクスと鋼では線膨張係数が異なるため、一般に焼きば
めは田無である。１辰近ではこの・、′、・、に閂し、
ストで信頼性に富んだ鉱結〕ｊ法を提案して１．：５ｂ
實かつ高回転でも信頼性、耐久性に優れ、かつ高効率の
七ラミ、クローク−圧ｗａ１１Ｉ！Ｉを提供せんとする
ものである。
めは田無である。１辰近ではこの・、′、・、に閂し、
ストで信頼性に富んだ鉱結〕ｊ法を提案して１．：５ｂ
實かつ高回転でも信頼性、耐久性に優れ、かつ高効率の
七ラミ、クローク−圧ｗａ１１Ｉ！Ｉを提供せんとする
ものである。
発明の構成
本発明は、鋳鉄製で円篩状内壁を有する／リンダと、少
なくとも一箇所前記シリンダの内壁と近接部を有し、前
記シリンダ内に配設されたセラミック製ローターと、前
記ローターをボルトにて締結可能なつば部を有する鋼製
のシャフトと、前記シリンダを左右から閉塞する側板と
、前記ロークー内に放射状に複数個滑動自在に挿入され
たベーンとを備えたセラミックロークー圧縮機であり、
高温、高速耐久性に優れ、かつ高効率の圧縮機にするこ
とができ、かつ、セラミックスの特性を生かした確実で
低コストのセラミックスローターと潤製シャフトの締結
手段であるという特有の効果を有する。
なくとも一箇所前記シリンダの内壁と近接部を有し、前
記シリンダ内に配設されたセラミック製ローターと、前
記ローターをボルトにて締結可能なつば部を有する鋼製
のシャフトと、前記シリンダを左右から閉塞する側板と
、前記ロークー内に放射状に複数個滑動自在に挿入され
たベーンとを備えたセラミックロークー圧縮機であり、
高温、高速耐久性に優れ、かつ高効率の圧縮機にするこ
とができ、かつ、セラミックスの特性を生かした確実で
低コストのセラミックスローターと潤製シャフトの締結
手段であるという特有の効果を有する。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第３図は本発明の一実施例における七うミｙクローター
圧Ｊ１１１ｉｌのセラミック製ローターと鋼製シャフト
の締結状態を示す部分断面図である。＠３図において、
２０はセラミック１τ−ターで、調製でつば部２１を有
するシャフト２２とボルト２３にて締結されている。つ
ば部２１にはボルト２３にてセラミ・♂弘−古ｏを挟み
込み固定すべくめねじ２４が設けである。締結状態にお
いて、ローターンヤフトの軸方向の幅寸法は、熱膨張量
を考慮し、内側でやや小さくなるように配慮されている
。同様にシャフト２２とローター２０の軸及び穴寸法も
隙間を設けて取付けられている。第一一ノ ４図は＠３図の右側面図であるが、ａ−夕２０にはベー
ンｉ［２ｓがあるため、シャフト２２のつば部２１は図
のような形状にしである。
圧Ｊ１１１ｉｌのセラミック製ローターと鋼製シャフト
の締結状態を示す部分断面図である。＠３図において、
２０はセラミック１τ−ターで、調製でつば部２１を有
するシャフト２２とボルト２３にて締結されている。つ
ば部２１にはボルト２３にてセラミ・♂弘−古ｏを挟み
込み固定すべくめねじ２４が設けである。締結状態にお
いて、ローターンヤフトの軸方向の幅寸法は、熱膨張量
を考慮し、内側でやや小さくなるように配慮されている
。同様にシャフト２２とローター２０の軸及び穴寸法も
隙間を設けて取付けられている。第一一ノ ４図は＠３図の右側面図であるが、ａ−夕２０にはベー
ンｉ［２ｓがあるため、シャフト２２のつば部２１は図
のような形状にしである。
第６図は、前述した七ラミ、、１−ｉｏを装着した圧縮
機の縦断面図である。七うミック製の一＝ノ ロータ２ｏはＬｉＸｇｉＡのシャフト２２に締結され、
円筒状の鋳鉄製のシリンダ２６内に、シリンダ内壁とト
ップ隙間２７を介し配設されている。また前記ンリング
２６は左右から側板２８．２９からａ−ターサイド隙間
３０を介し閉塞されている。また、前記ロータ２ｏのベ
ーン溝２５内には出没自在のベーン３１が挿入されてい
る。前記ンリング２６の上部には吐出孔３２があり、吐
出側３３、対向する下部は吸入側３４と称する。
機の縦断面図である。七うミック製の一＝ノ ロータ２ｏはＬｉＸｇｉＡのシャフト２２に締結され、
円筒状の鋳鉄製のシリンダ２６内に、シリンダ内壁とト
ップ隙間２７を介し配設されている。また前記ンリング
２６は左右から側板２８．２９からａ−ターサイド隙間
３０を介し閉塞されている。また、前記ロータ２ｏのベ
ーン溝２５内には出没自在のベーン３１が挿入されてい
る。前記ンリング２６の上部には吐出孔３２があり、吐
出側３３、対向する下部は吸入側３４と称する。
以上のように構成されたセラミックロークー圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。
いて、以下その動作を説明する。
まず、第２図で前述したごとく、圧縮機は運転中、部材
の局所温度は不均一な分布を持つ。第６くＪ 図には、鋳鉄製シリンダ２６とセラミック製ロータ−２
００輻寸法の熱膨張量を吐出ガス温度基窄で示しである
。シリンダ２６は前述したように、吐出側３３は高温ガ
ス湿度近くになるため熱膨張ｌは大きく、直線■の傾き
を持つ。しかし、吸入側３４においては低温ガスの影響
を受け、みかけの熱膨張歌はやや小さく、傾斜は直線■
の６０％へ度の直線■の膨張線となる。一方、セラミッ
ク■のローター２０は、熱膨張係数は鉄の１１×１０−
６に対しく６〜８）Ｘ１０’と、約６６〜７３％である
為、熱膨張線の傾きは回転数５０００ヒｐａｎ以下で直
線■となり、回転数が高いａｏｏ。
の局所温度は不均一な分布を持つ。第６くＪ 図には、鋳鉄製シリンダ２６とセラミック製ロータ−２
００輻寸法の熱膨張量を吐出ガス温度基窄で示しである
。シリンダ２６は前述したように、吐出側３３は高温ガ
ス湿度近くになるため熱膨張ｌは大きく、直線■の傾き
を持つ。しかし、吸入側３４においては低温ガスの影響
を受け、みかけの熱膨張歌はやや小さく、傾斜は直線■
の６０％へ度の直線■の膨張線となる。一方、セラミッ
ク■のローター２０は、熱膨張係数は鉄の１１×１０−
６に対しく６〜８）Ｘ１０’と、約６６〜７３％である
為、熱膨張線の傾きは回転数５０００ヒｐａｎ以下で直
線■となり、回転数が高いａｏｏ。
ｒｐｍでも■程度である。■、■の傾きは、シリンダの
低温側３３のみかけの熱膨張Ｈ線図とほぼ同様であり、
運転中、吐出ガス温度が上昇しても初期設定されたロー
ターサイド隙間２９が急激に減少することがない。従っ
て、初期設定ローターサイド隙間２９は鋼製の従来ロー
ターの場合よりも小さくすることができるとともに、圧
縮機の運転ｉ１に＆限界を大幅に高めることが可能であ
る。また、セラミックーζ−古０と鋼製シャフト２２の
締結方法においては、幅寸法及び軸と穴寸法には部材の
濃度膨張差を考慮しである程度隙間が設定されているた
め、膨張差による割れ等の心配はない。
低温側３３のみかけの熱膨張Ｈ線図とほぼ同様であり、
運転中、吐出ガス温度が上昇しても初期設定されたロー
ターサイド隙間２９が急激に減少することがない。従っ
て、初期設定ローターサイド隙間２９は鋼製の従来ロー
ターの場合よりも小さくすることができるとともに、圧
縮機の運転ｉ１に＆限界を大幅に高めることが可能であ
る。また、セラミックーζ−古０と鋼製シャフト２２の
締結方法においては、幅寸法及び軸と穴寸法には部材の
濃度膨張差を考慮しである程度隙間が設定されているた
め、膨張差による割れ等の心配はない。
さらにはボルト２３の締結力においては、挟み込んだセ
ラミック部材の寸法が小さいため１．鑓激にトルクグラ
ンすることはないとともに、つば部２１は回り止め構造
のため、万一；ゆるんでも空回りすることはない。
ラミック部材の寸法が小さいため１．鑓激にトルクグラ
ンすることはないとともに、つば部２１は回り止め構造
のため、万一；ゆるんでも空回りすることはない。
以上のように本実施例によれば、鋳鉄製で円筒状内壁を
有するシリンダと、前記／リング内に、前記シリンダと
一箇所が近接して配設されたセラミックス製ローターと
、前記ローターをボルトにて締結可能なつば部を有する
ａ１ｉｌ！！のンヤフトと、前記シリンダを左右から閉
塞する側板と、前記ローター内に放射状に複数個滑動自
在に挿入されたベーンとを備えた七うミックロークー圧
Ｍ機と、このセラミックローターをＭ膨張係数が（６〜
８）Ｘ１０ にしたセラミックで形成したセラミック
ロークー圧縮機を提供することにより、圧縮機が高い吐
出ガス温度や高速度の回転数で運転されても、ローター
と側板の微少隙間や、ローターとシリンダーの近接部の
トップ隙間が減少し零となる現象を抑制することができ
、信頼性及び使用範囲が拡大されると共に、初期の設定
隙間を小さくとることができ、洩れ損失が少なくなり効
率の良い圧縮機となる。
有するシリンダと、前記／リング内に、前記シリンダと
一箇所が近接して配設されたセラミックス製ローターと
、前記ローターをボルトにて締結可能なつば部を有する
ａ１ｉｌ！！のンヤフトと、前記シリンダを左右から閉
塞する側板と、前記ローター内に放射状に複数個滑動自
在に挿入されたベーンとを備えた七うミックロークー圧
Ｍ機と、このセラミックローターをＭ膨張係数が（６〜
８）Ｘ１０ にしたセラミックで形成したセラミック
ロークー圧縮機を提供することにより、圧縮機が高い吐
出ガス温度や高速度の回転数で運転されても、ローター
と側板の微少隙間や、ローターとシリンダーの近接部の
トップ隙間が減少し零となる現象を抑制することができ
、信頼性及び使用範囲が拡大されると共に、初期の設定
隙間を小さくとることができ、洩れ損失が少なくなり効
率の良い圧縮機となる。
なお本実施例では、ローターとシリンダの近接箇所が一
箇所の場合を示したが、シリンダの内壁が楕円形状で三
箇所の近接部を有する圧縮機でも同様である。さらに、
対向するベーンが一体となったスルースロットタイプの
圧縮機の場合でも同様であることは言うまでもない。
箇所の場合を示したが、シリンダの内壁が楕円形状で三
箇所の近接部を有する圧縮機でも同様である。さらに、
対向するベーンが一体となったスルースロットタイプの
圧縮機の場合でも同様であることは言うまでもない。
発明の効果
以上のように本発明は、鋳鉄製で円筒状内壁を有するシ
リンダと、少なくとも一箇所前記シリンダの内壁と近接
部を有し、前記シリンダ内に配設ン されたセラミックス製ローターと、前記ローターをボル
トにて締結可能なつば部を有する鋼製のシャフトと、前
記シリンダを左右から閉塞する側板と、前記ローター内
に放射状に複数個滑動自在に挿入されたベーンとを備え
たセラミックローター圧縮機で信頼性に優れ、かつ高効
率の圧縮機にすることができ、さらにはセラミ、りと清
の確実かつ低コストの締結方法を実現することができる
など、その実用的効果は大なるものがある。
リンダと、少なくとも一箇所前記シリンダの内壁と近接
部を有し、前記シリンダ内に配設ン されたセラミックス製ローターと、前記ローターをボル
トにて締結可能なつば部を有する鋼製のシャフトと、前
記シリンダを左右から閉塞する側板と、前記ローター内
に放射状に複数個滑動自在に挿入されたベーンとを備え
たセラミックローター圧縮機で信頼性に優れ、かつ高効
率の圧縮機にすることができ、さらにはセラミ、りと清
の確実かつ低コストの締結方法を実現することができる
など、その実用的効果は大なるものがある。
第１図は、従来の圧縮機を示す縦断面図、第２図は、鋳
鉄シリンダと調ローターの熱膨張四と吐出ガス温度の関
係を示す図、第３図は本発明のセラミックローターとつ
ば付シャフトの締結状聾を示す部分断面図、第４図は第
３図の右側面図、第６図は本発明のセラミックロークー
を装着した「圧縮機の断面図、′：ｓ６図は鋳鉄シリン
ダとセラミックロータの熱膨張社と吐出ガス４度の関係
を示す図である。 ２０・・・ローター、２１ つば部、２２シヤフト、
２３ ・・・ボルト、２６ ・／リング、２８ 、２
９−−・−側板、３１・・ベーン、３゜ローターサイド
隙間、２７ ・−・・トップ隙間。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ６ □頷ローグ市ｌの層吟張量 第３図 ２θ 第４図 第６図 −ｄ ｔ Ｘ＋−ス１叉
鉄シリンダと調ローターの熱膨張四と吐出ガス温度の関
係を示す図、第３図は本発明のセラミックローターとつ
ば付シャフトの締結状聾を示す部分断面図、第４図は第
３図の右側面図、第６図は本発明のセラミックロークー
を装着した「圧縮機の断面図、′：ｓ６図は鋳鉄シリン
ダとセラミックロータの熱膨張社と吐出ガス４度の関係
を示す図である。 ２０・・・ローター、２１ つば部、２２シヤフト、
２３ ・・・ボルト、２６ ・／リング、２８ 、２
９−−・−側板、３１・・ベーン、３゜ローターサイド
隙間、２７ ・−・・トップ隙間。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ６ □頷ローグ市ｌの層吟張量 第３図 ２θ 第４図 第６図 −ｄ ｔ Ｘ＋−ス１叉
Claims (2)
- （１）鋳鉄製で円筒状内壁を有するシリンダと、少なく
とも一箇所前記シリンダの内壁と近接部を有し、前記シ
リンダ内に配設されたセラミックス製ローターと、前記
ローターをボルトにて締結可能なつば部を有する鋼製の
シャフトと、前記シリンダを左右から閉塞する側板と、
前記ローター内に放射状に複数個滑動自在に挿入された
ベーンとを備えたセラミックローター圧縮機。 - （２）特許請求の範囲第（１）項において、ローターの
セラミック材料の線膨張係数が（６〜８）×１０＾−＾
６であるセラミックローター圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18833984A JPS6166882A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | セラミツクロ−タ−圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18833984A JPS6166882A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | セラミツクロ−タ−圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166882A true JPS6166882A (ja) | 1986-04-05 |
Family
ID=16221882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18833984A Pending JPS6166882A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | セラミツクロ−タ−圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166882A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5152681A (en) * | 1990-05-29 | 1992-10-06 | Mccord Winn Textron Inc. | Reversible vane pump with two piece rotor assembly |
| US5393209A (en) * | 1993-03-29 | 1995-02-28 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Double-ended ceramic helical-rotor expander |
| WO2006047986A1 (de) * | 2004-11-04 | 2006-05-11 | Ixetic Bad Homburg Gmbh | Pumpe mit beschichtetem rotor |
| JP2009144683A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | オイルフリースクリュー圧縮機及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5566688A (en) * | 1978-11-15 | 1980-05-20 | Diesel Kiki Co Ltd | Coolant compressor |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP18833984A patent/JPS6166882A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5566688A (en) * | 1978-11-15 | 1980-05-20 | Diesel Kiki Co Ltd | Coolant compressor |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| US5152681A (en) * | 1990-05-29 | 1992-10-06 | Mccord Winn Textron Inc. | Reversible vane pump with two piece rotor assembly |
| US5393209A (en) * | 1993-03-29 | 1995-02-28 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Double-ended ceramic helical-rotor expander |
| WO2006047986A1 (de) * | 2004-11-04 | 2006-05-11 | Ixetic Bad Homburg Gmbh | Pumpe mit beschichtetem rotor |
| JP2009144683A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | オイルフリースクリュー圧縮機及びその製造方法 |
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