JPS6329186Y2

JPS6329186Y2 -

Info

Publication number: JPS6329186Y2
Application number: JP6229184U
Authority: JP
Priority date: 1984-04-27
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1988-08-05
Also published as: JPS60173688U

Description

【考案の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本考案は、ハウジング内にロータが偏心して配
置され、このロータにベーンが支持された形式の
いわゆるベーン型の容積型回転圧縮機に関する。
特に、本考案は、ハウジング内に円筒状の回転ス
リーブが回転自在に配置され、ロータ上のベーン
はこの回転スリーブの内面に接触しつつ回転する
ようになつた回転圧縮機に関する。（従来技術）ベーン型回転圧縮機において、ベーン先端縁の
摺動摩耗を減少させるために、ハウジング内にベ
ーン先端縁との間に円筒状の回転スリーブを回転
自在に配置した構造は公知である。さらに、回転
スリーブとハウジング内面との摺動を減少させる
ために、たとえば産業図書発行の「容積形圧縮
機」の第15章可動翼回転圧縮機の項には、回転ス
リーブとハウジングとの間に半径方向の空隙を設
け、この空隙に潤滑油を導入することが教示され
ている。この方法では、潤滑油のひきずり抵抗に
より動力損失が生じるという不利があるととも
に、油もれぱ生じたばあいには、漏洩油が吐出空
気に混合する恐れがあるので、内燃機関の過給機
として用いるには不適当である。従つて、回転スリーブとハウジングとの間では
エアベアリング方式をとることが望まれるが、こ
のようなベーン型回転圧縮機においては、ハウジ
ングのロータ回転軸方向の一方の端面に吸排気ポ
ートが設けられる等の理由から、ハウジング内部
の軸方向両側で作動室内の圧力の不均衡が生じ、
回転スリーブが軸方向面内で謡動して両端部がハ
ウジング内面に接触する。この場合、この接触が
金属同志のときにはハウジング及び回転スリーブ
が摩耗したり、発熱して焼付が生じるなどの問題
が発生する。（本考案の目的）本考案の目的は、内周面にベーン端縁が圧接さ
れ、ベーンの回転に伴つて回転するようにハウジ
ング内に配置された回転スリーブを有する回転圧
縮機において、耐摩耗性及び耐焼付性の向上した
回転圧縮機の構造を提供することである。（本考案の構成）本考案は、上記目的を達成するため以下のよう
に構成される。すなわち、本考案の回転圧縮機
は、円筒状内周面を有するハウジングと、該ハウ
ジング内に回転自在に嵌挿された回転スリーブ
を、該スリーブ内に偏心配置されたロータと、該
ロータに支持された上記回転スリーブの内周面に
摺接するベーンとを備えており、金属製の前記回
転スリーブの外周面の両端部もしくは金属製のハ
ウジングの内周面の両端部のいずれか一方に耐熱
耐摩耗性のあるFRP材料を配するとともに、前
記外周面又は内周面の中央部は耐熱耐摩耗性のあ
る樹脂で被覆されていることを特徴とする。既述
のように、回転スリーブ両端部外面は、ハウジン
グ内周面と、圧縮機の作動中、不可避的に接触す
る。この接触が金属接触にならないように構成し
たものである。本考案に用いられるFRPの繊維
材としてカーボン繊維、アラミド繊維、ガラス繊
維等が挙げられ、樹脂材としては、ポリアミド樹
脂、ポリエーテルエテルケトン樹脂、及びエポキ
シ樹脂等が挙げられる。繊維材は、耐摩耗性を改
善するために配合されるものであるが、熱膨張、
収縮の影響を少くするために回転スリーブの周囲
方向に対して30゜から55゜の角度を成して巻きつけ
ることが望ましい。また、長さが１〜３mm程度の
短繊維を20〜45容量％程度樹脂中に混入するもの
でも良い。上述の樹脂は耐熱性を改善し得るものを選択し
たものであるが、該樹脂中にMoS₂等の固体潤滑
剤を加えることにより摺動抵抗を減少させること
ができ、摩耗量及び発熱量を減少させることがで
きる。また回転スリーブが作動室の圧縮ゾーン側
でハウジング側に押されて、接触する場合がある
ため、回転スリーブの中央部外周面又はハウジン
グの中央部内周面には樹脂を被覆して耐焼付性を
向上させている。（本考案の効果）本考案によれば、耐熱、耐摩耗性のあるFRP
材料をハウジング内周面及び回転スリーブの外周
面の両端部のいずれか一方に配することにより、
金属接触を回避することができる。これによつて
摺動抵抗を減少させることができ、摩耗量を減少
させることができるとともに、焼付を有効に防止
することができる。なお、樹脂コーテイングとせ
ずFRコーテイングとしたのは繊維材料によつて
耐ハクリ性が得られるからである。また回転スリ
ーブの中央部外周面又はハウジングの中央部内周
面に耐熱耐摩耗性を有する樹脂を被覆することに
より中央部の接触による焼付けも防止できるもの
である。（実施例の説明）圧縮機の構造第１図は、本考案が適用される回転圧縮機の一
例を示す横断面図であり、図示された圧縮機は、
円筒状のハウジング１と、該ハウジング１内に回
転自在に配置された円筒状回転スリーブ２と、該
回転スリーブ２内に偏心して配置されたロータ３
とからなる。ロータ３は十字形に配置された４個
の放射状スリツト４を有し、各々のスリツト４内
にベーン５が放射方向摺動自在に配置されてい
る。図には示していないが、ロータ３は駆動軸を
有し、この駆動軸を介して適当な動力源により矢
印の方向に駆動される。ベーン５はロータ３の回
転に伴つて回転し、遠心力によつてその先端が回
転スリーブ２の内周面に押しつけられる。ハウジング１の両側には側板６が取付けられて
おり、一方の側板６に吸入ポート７および吐出ポ
ート８が形成される。回転スリーブ２には適当な
周方向間隔で半径方向に貫通孔９が形成され、こ
の貫通孔９を介して作動室１２内の一部の圧縮空
気が回転スリーブ２とハウジング１との間隙１０
に導入され、空気ベアリングを構成する。第２図
に示すように、回転スリーブ２の外周面にはほぼ
全面にわたつて、多数の気体集積溝１１が刻設さ
れており、貫通穴９から、間隙１０に導入された
圧縮空気は、１時的に集積溝１１に捕獲され、こ
れは、間隙１０から流出しようとする空気の動き
に対しては、抵抗となる。このため、間隙１０の
空気圧力は比較的高圧に維持される。すなわち、
この空気集積溝の存在によつて、空気ベアリング
の機能が促進されることになる。前述のように、
ロータ３の回転に伴つてベーン５も回転し、該ベ
ーン５は遠心力により回転スリーブ２の内周面に
押しつけられる。したがつて、ベーン５と回転ス
リーブ２との間に摩擦力を生じ、回転スリーブ２
はこの摩擦力に相当する回転力をベーン５から受
けて回転する。ハウジング１と回転スリーブとの
間には圧縮空気が導入されて空気軸受を構成する
ので、回転スリーブ２の回転に対する抵抗はきわ
めて小さく、該スリーブ２はベーン５の回転速度
にほぼ対応した速度で回転することができる。回転スリーブ２の外周面には、上述のように気
体集積溝１１が形成されるとともに、スリーブ２
の両端部２ａは、FRPが圧入固定されており、
中央部２ｂは、樹脂によつてコーテイングされて
いる。実験例第１図に示す構造の作動容量600c.c.の圧縮機で
10時間運転した。この場合、回転スリーブは第１
表に示す組成の鋳鉄で構成した。そして、回転ス
リーブ２の中央部２ｂは、エポキシ樹脂100重量
部、リン片状Al20重量部、フツ素樹脂粉末70重
量部を含む樹脂材料をスプレーし、220℃で約30
分焼成して厚さ0.05mmの被膜を得た。両端部２ａ
には、樹脂材としてポリアミド樹脂を用い、繊維
材として長さ約１mmのカーボン繊維を30容量部混
合したFRPを圧入固定した。なお、ハウジングはJISAC4Cの材料からなり、
内周面には硬質クロムメツキを施したものを用い
た。

【表】また、圧縮機の吐出圧は1.0±0.5Kg／cm²Ｇに調
整し、回転数5000rpmで運転した。運転時におい
ても駆動トルクの増大はなく運転終了後スリーブ
及びハウジングの状態を検査したが回転スリーブ
の両端部および中央部の摩耗は極わずかで異常は
認められなかつた。なお、回転スリーブの中央外
周面に樹脂をコーテイングしないものａおよび
FRPを回転スリーブの両端部に設けず、鋳鉄製
回転スリーブの全外周面に前述の樹脂をコーテイ
ングしたものｂ、回転スリーブ全体を前述の
FRPで構成したもの(c)について同様の実験を行
つたところ、上記ａについては回転スリーブの中
央部に焼付けが生じ、上記ｂについては特に両端
部のコーテイング層が摩耗して剥離し、焼付きが
生じた。また、上記ｃについては回転スリーブが
熱変形して摩耗量が多かつた。本例では、回転スリーブ側にFRPを設け、樹
脂のコーテイングを行つているが、ハウジング側
に施しても同様な効果を得ることができる。な
お、回転スリーブ及びハウジングの両方にFRP
を設けことおよび両方に樹脂をコーテイングした
場合には、温度が上昇すると粘着状態となり、摩
耗が促進されて駆動トルクも増大するので好まし
くない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案を適用できる回転圧縮機の一
例を示す横断面図、第２図は、回転スリーブの斜
視図である。１……ハウジング、２……回転スリーブ、３…
…ロータ、５……ベーン。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

円筒状内周面を有するハウジングと、該ハウジ
ング内に回転自在に嵌挿された回転スリーブと、
該スリーブ内に偏心配置されたロータと、該ロー
タに支持された上記回転スリーブ内周面に摺接す
るベーンとからなる容積型回転圧縮機において、
金属製の前記回転スリーブの外周面の両端部もし
くは金属製のハウジングの内周面の両端部のいず
れか一方に耐熱耐摩耗性のあるFRP材料を配す
るとともに、前記外周面又は内周面の中央部は耐
熱耐摩耗性のある樹脂で被覆されていることを特
徴とする回転スリーブを有する回転圧縮機。