KR101629899B1 - 로터 및 로터리형 유체 기계 - Google Patents

로터 및 로터리형 유체 기계 Download PDF

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마사노리 아키즈키
히로시 카네미츠
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다이호 고교 가부시키가이샤
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Abstract

제1 폐쇄 부재(2)와 제2 폐쇄 부재(3)는 통형상 부재(1)의 축방향의 양단의 개구부를 폐쇄한다. 기재(411)는 통형상 부재(1)와 제1 폐쇄 부재(2) 및 제2 폐쇄 부재(3)로 형성된 공간에 수용되며, 통형상 부재(1)의 축방향과 동일 방향의 축의 주위를 회전한다. 수지층(410)은 기재(411)의 스러스트면에 형성되어 있다. 홈(C)은 수지층(410)에 형성된 동심원을 이루는 복수의 고리형상 홈 또는 소용돌이형상 홈으로서, 당해 고리형상 홈의 고리의 중심 또는 당해 소용돌이형상 홈의 소용돌이의 중심이 기재(411)의 회전 중심과 다르다.

Description

로터 및 로터리형 유체 기계{ROTOR AND ROTARY FLUID MACHINE}
본 발명은 로터 및 로터리형 유체 기계에 관한 것이다.
실린더의 양단을 폐쇄하여 형성된 공간의 내부에서 로터와 베인(vane)을 운동시킴으로써 유체의 흡입·토출을 하는 로터리형 유체 기계가 알려져 있다. 로터리형 유체 기계에서는 로터의 눌어붙음이나 마모를 방지할 것이 요구된다. 이러한 과제를 해결하기 위한 기술로서, 예를 들어 특허문헌 1에는 실린더의 내주(內周)와 로터의 외주(外周)의 쌍방 또는 그 중 어느 한쪽에 침황 질화 처리 또는 침황 처리에 의해 개질해서 이루어진 표면 개질층을 가진 로터리형 압축기가 기재되어 있다.
일본국 공개특허공보 2004-278309호
특허문헌 1에 기재된 기술에서는 로터의 스러스트(thrust)면에 유막(油膜)이 형성되기 어렵기 때문에, 압축시의 누설 손실 및 소비 동력이 높아진다는 문제가 있었다.
따라서 본 발명은 로터의 스러스트면에 유막이 형성되기 쉽게 하여, 압축시의 누설 손실 및 소비 동력을 저감할 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명은 통형상 부재와 당해 통형상 부재의 축방향의 양단의 개구부를 폐쇄하는 폐쇄 부재로 형성된 공간에 수용되며, 상기 축방향과 동일 방향의 축의 주위를 회전하는 기재(基材); 상기 기재의 스러스트면에 형성된 수지층; 및 상기 수지층에 형성된 동심원을 이루는 복수의 고리형상 홈 또는 소용돌이형상 홈으로서, 당해 고리형상 홈의 고리의 중심 또는 당해 소용돌이형상 홈의 소용돌이의 중심이 상기 기재의 회전 중심과 다른 홈;을 가진 로터를 제공한다.
상기 구성에서 상기 기재의 회전 중심에 대한 상기 고리형상 홈의 고리의 중심의 편심량 또는 상기 소용돌이형상 홈의 소용돌이의 중심의 편심량이 상기 홈의 피치 이상이어도 된다.
또한 본 발명은 통형상 부재; 상기 통형상 부재의 축방향의 양단의 개구부를 폐쇄하는 폐쇄 부재; 및 상기 로터;를 가지는 로터리형 유체 기계를 제공한다.
본 발명에 따르면, 로터의 스러스트면에 유막이 형성되기 쉽게 하여, 압축시의 누설 손실 및 소비 동력을 저감할 수 있다.
도 1은 일 실시형태에 따른 로터리형 압축기를 나타낸 부분 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 II-II선을 따라 자른 압축 기구(6)의 단면도이다.
도 3은 로터(41)의 측면도이다.
도 4는 로터(41)의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 III-III선을 따라 자른 홈(C)의 단면도이다.
도 6은 로터리형 유체 기계의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 7은 로터리형 유체 기계의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 8은 홈(C)의 변형예를 나타낸 도면이다.
1. 실시형태(로터리형 압축기의 구조)
이하, 도면에서 로터리형 압축기(9)의 각 구성의 배치를 설명하기 위해, 각 구성이 배치되는 공간을 xyz 오른손 좌표 공간으로 나타낸다. 또한 도면에 표시한 좌표 기호 중, 안쪽이 흰 원 안에 검은 원을 그린 기호는 지면(紙面) 안쪽에서 앞쪽으로 향하는 화살표를 나타내고 있다. 또한 안쪽이 흰 원 안에 교차하는 2개의 선분을 그린 기호는 지면 앞쪽에서 안쪽으로 향하는 화살표를 나타내고 있다. 공간에 있어서 x축을 따른 방향을 x축방향이라고 한다. 또한 x축방향 중 x성분이 증가하는 방향을 +x방향이라고 하고, x성분이 감소하는 방향을 -x방향이라고 한다. y, z성분에 대해서도 상기 정의에 따라서 y축방향, +y방향, -y방향, z축방향, +z방향, -z방향을 정의한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 로터리형 압축기(9)를 도시한 부분 단면도이다. 로터리형 압축기(9)는 본 발명에 따른 로터리형 유체 기계의 일례이며, 예를 들면, 자동차용, 가정용, 철도용 또는 업무용 공기 조화기(공조기)에서 냉매 가스 등의 기체 압축에 이용된다. 로터리형 압축기(9)는 밀폐 케이싱(8) 내의 상부에 수납된 구동원으로서의 모터(7); 및 밀폐 케이싱(8) 내의 하부에 배치됨과 아울러 상기 모터(7)에 의해 구동되며 냉매 가스를 흡입·토출하는 압축 기구(6);를 구비하고 있다.
도 2는 도 1에 도시한 II-II선을 따라 자른 압축 기구(6)의 단면도이다. 압축 기구(6)는 이른바 로터리 베인 방식(슬라이딩 베인 방식)에 따른 압축 기구이다. 압축 기구(6)는 도 1의 상하방향(z축방향)에 축을 갖는 원통형상의 부재(이하, 통형상 부재(1)라고 함); 이 통형상 부재(1)의 아래쪽 단면(端面) 및 개구부(이하, 제1 개구부(K1)라고 함)를 폐쇄하는 제1 폐쇄 부재(2); 통형상 부재(1)의 위쪽 단면 및 개구부(이하, 제2 개구부(K2)라고 함)를 폐쇄하는 제2 폐쇄 부재(3); 및 작동부(4);를 가진다. 통형상 부재(1)는 이른바 실린더이다. 작동실(5)은 통형상 부재(1)를 그 축방향 양쪽에서(즉, 도 1의 위아래에서) 제1 폐쇄 부재(2) 및 제2 폐쇄 부재(3) 사이에 끼우고, 통형상 부재(1)의 원주방향의 복수 개소를 복수의 볼트(81)로 체결함으로써 통형상 부재(1)의 내부에 형성된다.
작동부(4)는 구동축(40), 로터(41), 베인(42) 및 베인 홈(44)을 가진다. 도 2에 도시한 예에서는 베인(42)이 2군데에 마련되어 있으나, 베인(42)이 마련되는 장소는 1군데여도 좋고 3군데 이상이어도 좋다. 로터(41)의 내주측에는 제1 폐쇄 부재(2) 및 제2 폐쇄 부재(3)에 각각 마련된 구멍을 지나 작동실(5)의 외부로 통하는 구동축(40)이 관통하고 있다. 구동축(40)은 모터(7)에 연결되어 있으며, 모터(7)의 구동력에 의해 구동축(40) 및 로터(41)가 D1방향으로 회전한다. 밀폐 케이싱(8) 내의 하부에는 윤활유(80)가 저류되어 있고, 로터(41)가 회전될 때는 구동축(40)의 하단부 내에 형성된 도시하지 않은 기름통로를 통해 로터(41)의 내주면과 외주면에 윤활유(80)가 공급된다.
구동축(40) 및 로터(41)는 동축(同軸)의 주위를 회전하지만, 구동축(40)의 중심과 통형상 부재(1)의 내주의 중심은 다르기 때문에, 로터(41)와 통형상 부재(1)의 내주면 사이에는 도 2에 도시한 것과 같은 발굽형상의 공간(작동실(5))이 형성된다. 로터(41)에는 베인(42)을 수납한 베인 홈(44)이 마련되어 있고, 베인(42)은 배압(背壓)에 의해 베인 홈(44)에서 돌출하여 통형상 부재(1)의 내주면으로 향하는 힘을 받고 있다. 로터(41)의 회전에 수반하여, 베인(42)의 선단이 그 통형상 부재(1)의 내주면에 접하면서 베인 홈(44)을 따라 움직이기 때문에, 작동실(5)은 베인(42)에 의해서 복수의 격실로 구분지어져서 각 격실에 채워진 유체가 흡입구(13)에서 토출구(14)로 이동한다. 토출구(14)에 베인(42)이 근접하면 베인(42)에 의해 구분지어진 작동실(5)의 내압이 상승하여, 토출압을 넘었을 때에 토출 밸브(15)에 대항하여 작동실(5) 내부를 채우는 유체가 토출구(14)에서 토출된다.
도 3은 로터(41)의 측면도이다. 로터(41)는 통형상 기재(411); 및 기재(411)의 제1 폐쇄 부재(2) 또는 제2 폐쇄 부재(3)에 대향하는 면(이하, 스러스트면이라 함)에 형성된 수지층(410);을 가진다. 수지층(410)은 예를 들면, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 이들 수지의 디이소시아네이트 변성, BPDA 변성, 술폰 변성 수지, 에폭시 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 페놀 수지, 폴리아미드, 엘라스토머 중 어느 1종 이상을 바인더 수지로서 함유한다. 또한 수지층(410)은 예를 들면, 그라파이트, 카본, 이황화 몰리브덴, 폴리테트라플로오로에틸렌, 질화 붕소, 이황화 텅스텐, 불소계 수지, 연질 금속(예를 들면 Sn, Bi 등) 중 어느 1종 이상을 고체 윤활제로서 함유한다. 기재(411)는 주철(cast iron)로 형성되어도 되고, 알루미늄, 스테인리스강 등 각종 재료에 대하여, 소결, 단조, 절삭, 프레스, 용접 등의 각종 가공 처리를 함으로써 형성되어도 된다. 또 기재(411)는 세라믹제여도 되고, 수지제여도 된다.
도 4는 로터(41)의 평면도이다. 수지층(410)에는 동심원을 이루는 복수의 고리형상 홈(C)이 형성되어 있다. 홈(C)의 고리 중심(O2)은 로터(41)의 회전 중심(O1)(구동축(40)의 축심)과는 다른 위치에 있다. 로터(41)의 회전 중심(O1)에 대한 홈(C)의 중심(O2)의 편심량은 홈(C)의 피치 1개분 이상인 것이 바람직하다(단, 홈(C)이 등간격일 경우).
도 5는 도 4에 도시한 III-III선을 따라 자른 홈(C)의 단면도이다. 홈(C)의 단면은 깊은 위치일수록 폭이 좁아지며 바닥에 가까워질수록 폭의 변화가 급해지는 U자 내지 반원에 비슷한 형상이다. 홈(C)은 수지층(410)의 표면을 따라서 절삭 공구의 칼날을 이동시켜서 형성된다. 홈(C)의 폭(w)은 홈(C)이 연장되는 방향에 직교하는 단면(斷面)에서의 홈(C)의 폭이고, 상기 단면에서 홈(C)의 양단부를 연결한 선분의 길이이다. 홈(C)의 간격(p)은 이웃하는 2개의 홈(C)끼리의 간격이며, 홈(C)이 연장되는 방향에 직교하는 단면에서 이 홈(C)들의 중심끼리를 연결한 선분의 길이이다. 간격(p)은 예를 들면 0.1~0.15mm이다. 이 예에서 홈(C)의 폭(w)은 홈(C)의 간격(p)과 동일하다.
본 실시형태에서는 수지층(410)에 형성된 산부(山部)(B) 각각과, 제1 폐쇄 부재(2) 및 제2 폐쇄 부재(3)가 선접촉한다. 여기서, 홈(C)의 중심(O2)이 로터(41)의 회전 중심(O1)과 다른 위치에 있기 때문에, 홈(C)의 각 점에서의 접선의 방향이 로터(41)의 회전방향과 다르다(단, 중심(O2)과 회전 중심(O1)을 지나는 직선상의 점은 제외함). 그러므로 쐐기 효과(wedge effect)(쐐기막 효과라고도 함)에 의해, 산부(B)와 제1 폐쇄 부재(2) 및 제2 폐쇄 부재(3) 사이에 윤활유(80)가 끌려들어가, 유막이 형성되기 쉬워진다. 따라서 본 실시형태에 따르면 홈(C)의 중심(O2)이 로터(41)의 회전 중심(O1)과 동일한 위치에 있는 경우에 비해, 수지층(410)과 제1 폐쇄 부재(2) 및 제2 폐쇄 부재(3)의 접촉 부분의 기밀성 및 윤활성이 향상된다.
2. 변형예
이상, 실시형태를 설명했으나, 이 실시형태의 내용은 다음과 같이 변형할 수 있다. 또한 이하의 변형예를 조합해도 된다.
2-1. 적용예
전술한 실시형태에서, 로터리형 압축기(9)가 적용되는 장치로서 자동차용, 가정용, 철도용 또는 업무용 공기 조화기를 들었지만, 냉동기, 냉장장치 등에 적용되어도 되고, 수온 조절, 항온조, 항습조, 도장 설비, 분체 수송 장치, 식품 가공 장치, 공기 분리 장치 등 각종 장치에 사용되어도 된다. 또한 상술한 실시형태에서 본 발명에 따른 로터리형 유체 기계의 일례로서 로터리형 압축기(9)를 예로 들었으나, 이 외에도, 기체를 다루는 로터리형 송풍기나 액체를 다루는 로터리형 펌프 등을 본 발명에 따른 로터리형 유체 기계로 들 수 있다.
2-2. 변형예 1
도 6은 로터리형 유체 기계의 변형예를 도시한 도면이다. 작동부(4a)는 구동축(40a), 로터(41), 베인(42a)을 가진다. 구동축(40a)에는 구동축(40a) 자신과 다른 축을 중심으로 하는 원기둥형상의 편심부(도시 생략)가 마련되어 있으며, 이 편심부가 로터(41a)(이른바 롤링 피스톤)의 내주측에 끼워넣어져 있다. 그렇기 때문에 구동축(40a)이 회전하면 이에 따라 로터(41a)는 통형상 부재(1a)의 내주면을 따라서 편심 회전한다.
베인(42a)은 통형상 부재(1a)의 내주면에서 연장되어 로터(41a)의 외주면에 접하는 판상의 부재(판상 부재)이다. 베인(42a)은 스프링(43a)에 의해 통형상 부재(1a)의 내주면에서 돌출하여 구동축(40a)으로 향하는 힘을 받고 있으며, 이 힘으로 인해 베인(42a)의 선단은 로터(41a)의 외주면을 누르고 있다. 그리고 로터(41a)와 통형상 부재(1a) 사이에 형성되는 공간인 작동실(5a)은 로터(41a)의 외주면을 누르는 베인(42a)에 의해 구분된다.
흡입구(13a)는 통형상 부재(1a)의 내주면에 마련된 개구부이며, 외부에서 작동실(5a)로 냉매 가스를 흡입시킨다. 작동부(4a)가 화살표 D2를 따라서 시계방향으로 회전하면 로터(41a)의 외주면에 의해 구분된 작동실(5a)의 공간은 통형상 부재(1a)의 내주면을 따라서 시계방향으로 이동한다. 토출구(14a)는 작동실(5a)의 내압이 정해진 토출압 미만일 때, 토출 밸브(15a)에 의해 폐쇄되어 있다. 작동실(5a)의 내압이 토출압 이상이 되었을 때, 토출구(14a)에서 냉매 가스가 토출된다.
본 변형예에서도 상기 실시형태와 마찬가지로 로터(41a)의 스러스트면에 마련된 수지층에 동심원을 이루는 복수의 고리형상 홈을 형성함으로써 수지층과 제1 폐쇄 부재 및 제2 폐쇄 부재 사이에 유막이 형성되기 쉽다. 단, 본 변형예에서는 로터(41a)가 편심 회전하기 때문에, 홈의 고리의 중심 위치와는 무관하게 쐐기 효과가 발생한다. 따라서 본 변형예에서는 홈의 고리의 중심 위치는 한정되지 않는다.
2-3. 변형예 2
도 7은 로터리형 유체 기계의 변형예를 도시한 도면이다. 이 경우, 통형상 부재(1b)의 내주면에는 요동 부시(bush)(45b)가 마련되어 있다. 작동부(4b)는 구동축(40b) 및 로터(41b)를 가진다. 로터(41b)는 이른바 스윙 피스톤이며, 판상의 부재(이하 "판상 부재(412b)"라고 함)와 원통형상의 기재(이하 "원통형상 기재(411b)"라고 함)를 가지며, 판상 부재(412b)는 요동 부시(45b)에 끼어서 기밀성이 유지되고 있다. 즉, 판상 부재(412b)는 원통형상 기재(411b)와 일체로 마련되며, 원통형상 기재(411b)의 외주면에서 통형상 부재의 내주면을 향해 연장되고, 그 내주면에 마련된 요동 부시(45b)에 끼인다. 로터(41b)와 통형상 부재(1b)의 내주면 사이에는 도 7에 도시한 것과 같은 작동실(5b)이 있으며, 이 작동실(5b)은 판상 부재(412b)에 의해 구분지어진다.
구동축(40b)은 편심부를 가지며, 이 편심부가 로터(41b)의 원통형상 기재(411b)의 내주면에 끼워넣어져 있기 때문에, 구동축(40b)이 회전하면 로터(41b)가 요동한다. 이에 따라, 판상 부재(412b) 및 원통형상 기재(411b)에 의해서 작동실(5b)이 구분되는 위치가 이동하고, 구분된 각 방을 각각 채우는 유체는 흡입구(13b)에서 토출구(14b)로 이동하여, 작동실(5b)의 내압이 상승하여 토출압을 넘어섰을 때 토출 밸브(15b)에 대항하여 토출구(14b)에서 토출된다.
한편, 도 7에서 통형상 부재(1b)는 전체를 도시하지 않고 그 부분(내주면, 흡입구(13b), 토출구(14b), 토출 밸브(15b))을 도시하였다. 또한 요동 부시(45b)가 유지하는 판상 부재(412b)에서도 기밀성을 확보하기 위해, 요동 부시(45b)와 판상 부재(412b)가 존재하는 범위에 오목부를 마련하여, 수지층을 형성하면 더욱 바람직하다. 또한 통형상 부재(1b)의 형상은 원통형상이었으나 원통형상에 한정되지 않으며, 통형상이라면 예를 들면 단면이 타원이어도 된다.
본 변형예에서도 상기 실시형태와 마찬가지로 원통형상 기재(411b)의 스러스트면에 마련된 수지층에 동심원을 이루는 복수의 고리형상 홈을 형성함으로써, 수지층과 제1 폐쇄 부재 및 제2 폐쇄 부재 사이에 유막이 형성되기 쉬워진다. 단, 본 변형예에서는 원통형상 기재(411b)가 요동하므로 홈의 고리의 중심 위치와 무관하게 쐐기 효과가 발생한다. 따라서 본 변형예에서는 홈의 고리의 중심 위치는 한정되지 않는다.
2-4. 변형예 3
도 8은 홈(C)의 변형예를 도시한 도면이다. 이 예에서 홈(C)의 폭(w)은 홈(C)끼리의 간격(p)보다 작다(w＜p). 산부(B)에는 홈(C)끼리의 사이에서 폭(a)을 가지는 평탄면이 마련되어 있다. 이 경우, 폭(a)은 폭(w)보다 작은(a＜w) 것이 바람직하다. 폭(a)을 폭(w)보다 작게 함으로써, 작동부(4)와 접촉하여 탄성 변형된 산부(B)에 의해 홈(C)이 완전히 메워져 버리는 일이 없다. 즉, 산부(B)가 홈(C)을 향해 탄성 변형되었다고 해도 홈(C)이 윤활유(80)를 유지하므로, 로터리형 유체 기계의 기밀성이 향상된다.
또한 홈(C)의 깊이(h)는 이웃하는 홈(C)들의 간격(p)보다 작은(h＜p) 것이 바람직하다. 이 경우, 이웃하는 홈(C)들 사이에 형성되는 산부(B)는 홈(C)의 깊이(h)에 해당하는 높이보다 간격(p)에 해당하는 기슭(foot) 부분의 폭이 길어지므로, 도 8의 가로방향의 힘에 대해 비교적 튼튼한 형상이 된다. 깊이(h)는 예를 들면 1~20㎛이다.
2-5. 변형예 4
전술한 실시형태에서 구동축(40)에 수직인 평면에 있어서 기재(411)의 단면 형상은 원형이었지만, 기재(411)의 단면 형상은 원형에 한정되지 않는다. 기재(411)의 단면 형상은 예를 들면 타원형이어도 되고, 뢸로 다각형과 같은 정폭 도형이어도 되며, 또한 반원과 타원을 조합한 형상이어도 된다.
2-6. 변형예 5
전술한 실시형태에서 홈(C)은 동심원을 이루는 고리형상 홈이었으나, 홈(C)은 소용돌이형상이어도 된다. 이 경우, 홈(C)의 소용돌이의 중심이 로터(41)의 회전 중심과 일치해도 쐐기 효과가 발생하므로, 홈(C)의 소용돌이의 중심이 로터(41)의 회전 중심과 일치해도 된다. 단, 홈(C)의 소용돌이의 중심이 로터(41)의 회전 중심과 다른 것이 전체적으로 쐐기 효과가 커지므로, 홈(C)의 소용돌이의 중심이 로터(41)의 회전 중심과 다른 것이 바람직하다. 또한 로터(41)의 회전 중심에 대한 홈(C)의 소용돌이의 중심의 편심량은 홈(C)의 소용돌이의 피치 1개분 이상인 것이 바람직하다(단, 홈(C)의 소용돌이의 속도가 일정한 경우).
2-7. 변형예 6
전술한 실시형태에서는 수지층(410)에서 복수의 홈(C)이 형성되는 범위에 대해 언급하지 않았지만 수지층(410)의 전체면에 홈(C)이 형성되어 있지 않아도 되며, 수지층(410)의 일부에 홈(C)이 형성되어 있어도 된다. 또한 2개의 스러스트면에 마련된 수지층(410) 중 한쪽에 홈(C)이 형성되어 있어도 된다.
1: 통형상 부재 13: 흡입구
14: 토출구 15: 토출 밸브
2: 제1 폐쇄 부재 3: 제2 폐쇄 부재
4: 작동부 40: 구동축
41: 로터 410: 수지층
411: 기재 42: 베인(판상 부재)
44: 베인 홈 5: 작동실(공간)
6: 압축 기구 7: 모터
80: 윤활유 81: 볼트
9: 로터리형 압축기 B: 산부
C: 홈

Claims (3)

  1. 통형상 부재와 상기 통형상 부재의 축방향의 양단의 개구부를 폐쇄하는 폐쇄 부재로 형성된 공간에 수용되며, 상기 축방향과 동일 방향의 축의 주위를 회전하는 기재(基材);
    상기 기재의 스러스트면(thrust surface)에 형성된 수지층; 및
    상기 수지층에 형성된 동심원을 이루는 복수의 고리형상 홈 또는 소용돌이형상 홈으로서, 상기 고리형상 홈의 고리 중심 또는 상기 소용돌이형상 홈의 소용돌이의 중심이 상기 기재의 회전 중심과 다른 홈;을 포함하는 로터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기재의 회전 중심에 대한 상기 고리형상 홈의 고리의 중심의 편심량 또는 상기 소용돌이형상 홈의 소용돌이의 중심의 편심량이 상기 홈의 피치 이상인 로터.
  3. 통형상 부재;
    상기 통형상 부재의 축방향의 양단의 개구부를 폐쇄하는 폐쇄 부재; 및
    제1항 또는 제2항에 기재된 로터;를 포함하는 로터리형 유체 기계.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6382877B2 (ja) * 2016-03-24 2018-08-29 大豊工業株式会社 ベーンポンプ
JP6704309B2 (ja) * 2016-07-27 2020-06-03 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 密閉型圧縮機
CN106949061A (zh) * 2017-04-28 2017-07-14 广东美芝制冷设备有限公司 旋转式压缩机及其泵体
CN110067752A (zh) * 2019-04-17 2019-07-30 耐力股份有限公司 一种新能源无油滑片式空压机
JP6988932B2 (ja) * 2020-01-29 2022-01-05 株式会社富士通ゼネラル ロータリ圧縮機

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008051018A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Denso Corp スクロール型圧縮機

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4730008Y1 (ko) * 1970-02-20 1972-09-08
JPS4730008U (ko) * 1971-04-30 1972-12-05
JPS5518545Y2 (ko) * 1975-10-03 1980-04-30
JPS5479809A (en) * 1977-12-07 1979-06-26 Seiko Instr & Electronics Ltd Gas compressor
JPS5735187A (en) * 1980-08-08 1982-02-25 Diesel Kiki Co Ltd Vane type compressor
JP3166258B2 (ja) * 1991-08-07 2001-05-14 ダイキン工業株式会社 ロータリ圧縮機
US5310326A (en) * 1992-09-14 1994-05-10 Mainstream Engineering Corporation Rotary compressor with improved bore configuration and lubrication system
JP2004278309A (ja) 2003-03-12 2004-10-07 Calsonic Compressor Seizo Kk 気体圧縮機
JP2004316533A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd ロータリ圧縮機
KR20050066322A (ko) * 2003-12-26 2005-06-30 삼성전자주식회사 압축기
US7878777B2 (en) 2006-08-25 2011-02-01 Denso Corporation Scroll compressor having grooved thrust bearing
US8182251B2 (en) 2007-11-21 2012-05-22 Panasonic Corporation Expander-compressor unit
JP2010133317A (ja) * 2008-12-04 2010-06-17 Panasonic Corp 密閉型圧縮機
JP2012062763A (ja) * 2010-09-14 2012-03-29 Taiho Kogyo Co Ltd ロータリ型圧縮機
CN102454610A (zh) * 2010-10-27 2012-05-16 乐金电子(天津)电器有限公司 密闭型压缩机的活塞结构
EP2657527B1 (en) * 2010-12-22 2017-11-15 Daikin Industries, Ltd. Compressor
JP5041059B2 (ja) * 2010-12-27 2012-10-03 ダイキン工業株式会社 圧縮機
JP2012137009A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Daikin Industries Ltd 圧縮機
JP2012137008A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Daikin Industries Ltd 圧縮機
US9243635B2 (en) * 2010-12-27 2016-01-26 Daikin Industries, Ltd. Compressor with different resin hardness layers
JP5767959B2 (ja) * 2011-12-22 2015-08-26 大豊工業株式会社 摺動部材
CN203130518U (zh) * 2013-02-04 2013-08-14 安徽美芝精密制造有限公司 低背压旋转式压缩机及其活塞
JP6012574B2 (ja) * 2013-09-27 2016-10-25 大豊工業株式会社 スクロール部材およびスクロール式流体機械

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008051018A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Denso Corp スクロール型圧縮機

Also Published As

Publication number Publication date
EP3037666A1 (en) 2016-06-29
US20160108916A1 (en) 2016-04-21
CN107448386B (zh) 2019-03-22
CN105392994B (zh) 2017-09-01
EP3037666B1 (en) 2018-10-10
KR20150143886A (ko) 2015-12-23
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