(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋形状の溝部を有する円柱状の第１の部材と前記第１の部材に嵌合する筒状の第２の部材とからなる金型と、
前記金型へ樹脂及びガスを供給するランナと、
前記ランナへ樹脂及びガスを供給する配管と、
前記配管へガスを供給するガス供給装置と、
前記配管へ樹脂を供給する樹脂供給装置と
前記ガス供給装置及び前記樹脂供給装置と前記配管との間に設けられ前記ガスと前記樹脂とを切り替える切替機構とを有することを特徴とするヘリカルブレードの製造装置。
【請求項２】
外周面に螺旋形状の溝部を有する円柱状の第１の部材と前記第１の部材に嵌合する筒状の第２の部材とからなる金型と、
前記金型へ樹脂及びガスを供給するランナと、
前記ランナへ樹脂を供給する第１の配管と、
前記ランナへガスを供給する第２の配管と、
前記第１の配管へ樹脂を供給する樹脂供給装置と、
前記第２の配管へガスを供給するガス供給装置と、
前記ガス供給装置及び前記樹脂供給装置と前記配管との間に設けられ前記ガスと前記樹脂とを切り替える切替機構とを有することを特徴とするヘリカルブレードの製造装置。
【請求項３】
前記ランナは前記金型が有する前記溝部の螺旋形状の両端部にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘリカルブレードの製造装置。
【請求項４】
フッ素樹脂で成形された請求項１乃至３のいずれかのヘリカルブレード製造装置で製造されたことを特徴とするヘリカルブレード。
【請求項５】
１〜２０重量％の繊維材を含有していることを特徴とする請求項４記載のヘリカルブレード。
【請求項６】
繊維材を含有していることを特徴とする請求項４記載のヘリカルブレード。
【請求項７】
ＰＦＡ樹脂からなることを特徴とする請求項４記載のヘリカルブレード。
【請求項８】
前記配管へ供給されるガスの温度は、５０〜２５０℃であることを特徴とする請求項４に記載のヘリカルブレード。
【請求項９】
前記配管へ供給されるガスの圧力は、５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項４に記載のヘリカルブレード。
【請求項１０】
シリンダと、
このシリンダ内に設けられたピストンと、
このピストンと前記シリンダとの間に介在する請求項４乃至請求項９のいずれかに記載のヘリカルブレードとを具備することを特徴とするヘリカルコンプレッサ。
【請求項１１】
請求項１０記載のヘリカルコンプレッサを備える圧縮機。
【請求項１２】
請求項１１記載の圧縮機を備える冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヘリカルブレードの製造装置、ヘリカルブレード、ヘリカルコンプレッサ、圧縮機、冷凍機及びヘリカルブレードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷蔵庫等の冷凍機に使用される圧縮機は、密閉ケース内にレシプロ式の圧縮機部とモータ部を備えており、このモータ部の駆動力で圧縮機部のピストンを往復運動させて冷媒ガスを圧縮する構成となっている。このため、このような圧縮機では、モータ部の駆動力を圧縮機部に伝えるためのクランクシャフト等を必要とし、構造が複雑であると共に部品点数が多いという難点があり、このような難点を解消するために、ヘリカルコンプレッサと称される圧縮機が考案されている。
【０００３】
図７は上述したヘリカルコンプレッサの断面図を示しており、このヘリカルコンプレッサの密閉ケース１内には円筒形状のシリンダ２が設けられている。このシリンダ２内には円柱形状の回転体３が収容されており、回転体３の両端には回転軸４，５が設けられている。
【０００４】
また、前記シリンダ２の両端部には回転軸４，５を回転自在に支持する軸受６，７が設けられている。これらの軸受６，７のうち軸受６には不図示の蒸発器から吸込管８に流入した冷媒ガスをシリンダ２内に吸い込む吸込孔９が形成されており、軸受７には冷媒ガスを密閉ケース１内に吐出する吐出孔１０が形成されている。なお、密閉ケース１には吐出孔１０から密閉ケース１内に吐出された冷媒ガスを不図示の凝縮器に供給する吐出管１１が接続されている。
【０００５】
前記回転体３はシリンダ２の内周面に部分的に接しており、この回転体３の外周面には吸込孔９からシリンダ２に流入した冷媒ガスを圧縮するための複数の圧縮室１２をシリンダ２と回転体３との間に形成する螺旋形状のヘリカルブレード１３が出没自在に設けられている。このヘリカルブレード１３はその螺旋ピッチがシリンダ２の吸込側から吐出側に向かって一定の割合で狭くなっており、回転体３の外周面に形成された螺旋状の溝部１４に保持されている。
【０００６】
また、前記密閉ケース１内にはモータ部１５が設けられている。このモータ部１５は密閉ケース１に固定されたステータ１６と、ステータ１６の内側に設けられたロータ１７とからなり、ロータ１７の回転力がシリンダ２およびシリンダ２の内周面に固設された駆動ピン１８を介して回転体３に伝わるようになっている。そして、ロータ１７の回転力がシリンダ２および駆動ピン１８を介して回転体３に伝わると、ヘリカルブレード１３が回転体３と共に回転し、吸込孔９からシリンダ２内に流入した冷媒ガスがヘリカルブレード１３の回転に伴って圧縮されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように構成されるヘリカルコンプレッサでは、冷媒に対する耐久性等を考慮すると、ヘリカルブレード１２をフッ素樹脂で成形することが好ましい。しかしながら、フッ素樹脂は射出成形が困難な材料であることから、ヘリカルブレード１２をフッ素樹脂で成形すると、ヘリカルブレード１２に寸法的なばらつきが生じ、圧縮効率が低下するという問題があった。
【０００８】
この発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、この発明の第１の目的は冷媒に対するヘリカルブレードの耐久性等を低下させることなく圧縮効率の向上を図ることのできるヘリカルコンプレッサを提供することにある。
【０００９】
また、この発明の第２の目的は成形精度の高いヘリカルブレードを得ることのできるヘリカルブレードの射出成形方法を提供することにある。
【００１０】
その他、好適なヘリカルブレード及び好適なヘリカルブレードを提供するためのヘリカルブレードの製造装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は外周面に螺旋形状の溝部を有する円柱状の第１の部材と前記第１の部材に嵌合する筒状の第２の部材とからなる金型と、前記金型へ樹脂及びガスを供給するランナと、前記ランナへ樹脂及びガスを供給する配管と、前記配管へガスを供給するガス供給装置と、前記配管へ樹脂を供給する樹脂供給装置と前記ガス供給装置及び前記樹脂供給装置と前記配管との間に設けられ前記ガスと前記樹脂とを切り替える切替機構とを有することを特徴とするヘリカルブレードの製造装置である。
【００１２】
本発明は外周面に螺旋形状の溝部を有する円柱状の第１の部材と前記第１の部材に嵌合する筒状の第２の部材とからなる金型と、前記金型へ樹脂及びガスを供給するランナと、前記ランナへ樹脂を供給する第１の配管と、前記ランナへガスを供給する第２の配管と、前記第１の配管へ樹脂を供給する樹脂供給装置と、前記第２の配管へガスを供給するガス供給装置と、前記ガス供給装置及び前記樹脂供給装置と前記配管との間に設けられ前記ガスと前記樹脂とを切り替える切替機構とを有することを特徴とするヘリカルブレードの製造装置である。
【００１３】
本発明はフッ素樹脂で成形された請求項１乃至３のいずれかのヘリカルブレード製造装置で製造されたことを特徴とするヘリカルブレード。
【００１４】
本発明はシリンダと、  このシリンダ内に設けられたピストンと、  このピストンと前記シリンダとの間に介在する前記ヘリカルブレードとを具備することを特徴とするヘリカルコンプレッサ。
【００１５】
前記ヘリカルコンプレッサを備える圧縮機。
【００１６】
前記圧縮機を備える冷凍機。
【００２０】
【作用】
ヘリカルブレードをガラス繊維等の繊維材を含んだフッ素樹脂で成形することにより、繊維材の粘性によりヘリカルブレードの成形性が向上する。したがって、冷媒に対するヘリカブレードの耐久性等を低下させることなくヘリカルコンプレッサの圧縮効率を高めることができる。
【００２１】
ヘリカルブレード用の射出成形型に注入された樹脂を加圧ガスにより加圧した状態で射出成形型を冷却すると、冷却による樹脂の収縮が発生し難くなるので、成形精度の高いヘリカルブレードを得ることができる。
【００２２】
フッ素樹脂にガラス繊維を含ませることにより、より成形精度の高いヘリカルブレードを得ることができる。
【００２３】
雄型の溝部に加圧ガスを導入する加圧ガス導入手段を設けることにより、雄型の溝部に注入された樹脂を加圧ガスで溝部の内面に加圧することができる。これにより冷却による樹脂の収縮を防止でき、ヘリカルブレードの成形精度が向上する。
【００２４】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、この発明の一実施例に係るヘリカルコンプレッサの断面図を示している。同図において、１は密閉ケースであり、この密閉ケース１内には円筒形状のシリンダ２が設けられている。このシリンダ２内には円柱形状の回転体３が収容されており、回転体３の両端には回転軸４，５が設けられている。
【００２６】
また、前記シリンダ２の両端部には回転軸４，５を回転自在に支持する軸受６，７が設けられている。これらの軸受６，７のうち軸受６には不図示の蒸発器から吸込管８に流入した冷媒ガスをシリンダ２内に吸い込むための吸込孔９が形成されており、軸受７には冷媒ガスを密閉ケース１内に吐出するための吐出孔１０が形成されている。なお、吐出孔１０から密閉ケース１内に吐出した冷媒ガスは、密閉ケース１に接続された吐出管１１を流通して不図示の凝縮器に供給されるようになっている。
【００２７】
前記回転体３はシリンダ２の内周面に部分的に接しており、この回転体３の外周面には吸込孔９からシリンダ２に流入した冷媒ガスを圧縮するための複数の圧縮室１２をシリンダ２と回転体３との間に形成する螺旋形状のヘリカルブレード１３が出没自在に設けられている。このヘリカルブレード１３はその螺旋ピッチがシリンダ２の吸込側から吐出側に向かって一定の割合で狭くなっており、回転体３の外周面に形成された螺旋状の溝部１４に保持されている。また、ヘリカルブレード１３は１〜２０重量％のガラス繊維（直径：５〜１０μ、長さ：１０〜１００μ）を含んだフッ素樹脂（ＰＦＡ樹脂）で成形されており、ヘリカルブレード１３の内部には中空部１９（図３参照）が形成されている。
【００２８】
また、前記密閉ケース１内にはモータ部１５が設けられている。このモータ部１５は密閉ケース１に固定されたステータ１６と、ステータ１６の内側に設けられたロータ１７とからなり、ロータ１７の回転力がシリンダ２およびシリンダ２の内周面に固設された駆動ピン１８を介して回転体３に伝わるようになっている。そして、ロータ１７の回転力がシリンダ２および駆動ピン１８を介して回転体３に伝わると、ヘリカルブレード１３が回転体３と共に回転し、吸込孔９からシリンダ２内に流入した冷媒ガスがヘリカルブレード１３の回転に伴って圧縮されるようになっている。
【００２９】
上記のように構成されるヘリカルコンプレッサでは、ヘリカルブレード１３が１〜２０重量％のガラス繊維を含んだフッ素樹脂で成形されているので、ヘリカルブレード１３の成形性が向上する。これによりヘリカルブレード１３の寸法的なばらつきが解消されるので、ヘリカルコンプレッサの圧縮効率を高めることができる。
【００３０】
また、ヘリカルブレード１３の内部には中空部１９が形成されているので、ヘリカルコンプレッサの軽量化を図ることができる。
【００３１】
なお、上述した実施例ではヘリカルブレード１３を１〜２０重量％のガラス繊維を含むフッ素樹脂で成形したが、フッ素樹脂に炭素繊維、アルミナ、ウィスカー等の繊維材を含ませても同様の効果を得ることができる。
【００３２】
図４は、ヘリカルブレード１３を射出成形するときに用いる射出成形装置の断面図を示している。同図において、２０は固定部２０ａと可動部２０ｂとからなる射出成形装置本体であり、この射出成形装置本体２０の内部には、ヘリカルブレード１３を射出成形するための成形用金型２１が設けられている。この成形用金型２１は、円柱形状の雄型２２と、この雄型２２に嵌合する筒状の雌型２３とからなり、前記雄型２２の外周面には螺旋状の溝部２４（図５参照）が形成されている。
【００３３】
また、２５は樹脂注入手段としての樹脂供給装置であり、この樹脂供給装置２５には樹脂供給管２６の一端が接続されている。この樹脂供給管２６の他端は切換弁２７および管２８を介して固定部２０ａの樹脂注入口２９に連通しており、樹脂注入口２９に注入された樹脂は固定部２０ａに形成されたランナ３０を流通して雄型２３の溝部２４に充填されるようになっている。
【００３４】
また、３１は加圧ガス導入手段としての加圧ガス供給装置であり、この加圧ガス供給装置３１には加圧ガス供給管３２の一端が接続されている。この加圧ガス供給管３２の他端は切換弁２７および管２８を介して固定部２０ａの樹脂注入口２９に連通しており、樹脂注入口２９に流入した加圧ガスは固定部２０ａに形成されたランナ３０を流通して雄型２３の溝部２４に導入されるようになっている。
【００３５】
上記のように構成される射出成形装置を用いてヘリカルブレード１３を射出成形する場合は、樹脂供給装置２５を作動させ、溶融したＰＦＡ樹脂（１〜２０重量％のガラス繊維を含んだフッ素樹脂）を樹脂供給管２６に供給する。この樹脂供給管２６に供給されたＰＦＡ樹脂は切換弁２７、配管２８、樹脂注入口２９、ランナ３０を経て雄型２２の溝部２４に注入される。次に加圧ガス供給装置３１を作動させ、温度が５０〜２５０℃で圧力が５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 程度の加圧ガスを加圧ガス供給管３２に供給する。この加圧ガス供給管３２に供給された加圧ガスは切換弁２７、配管２８、樹脂注入口２９、ランナ３０を経て雄型２３の溝部２４に導入され、溝部２４に注入された樹脂を加圧する。この状態で雄型２３および雌型２４を冷却すると、溝部２４に注入された樹脂は加圧ガスによって溝部２４の表面に押し付けられているので、冷却による樹脂の収縮を防止することができる。したがって、成形精度の高いヘリカルブレード１３を得ることができ、これによりヘリカルコンプレッサの圧縮効率を高めることができる。
【００３６】
なお、図４に示した射出成形装置では加圧ガスを樹脂注入口２９より導入するようにしたが、図６に示すように射出成形装置本体２０にガス導入口３３を設け、このガス導入口３３から加圧ガスを導入するようにしても良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、冷媒に対するヘリカルブレードの耐久性等を低下させることなく圧縮効率の向上を図ることのできるヘリカルコンプレッサを提供できる。
【００３８】
また、成形精度の高いヘリカルブレードを得ることのできるヘリカルブレードの射出成形方法を提供できる。
【００３９】
その他、好適なヘリカルブレードを提供等することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係るヘリカルコンプレッサの断面図。
【図２】ヘリカルブレードの外観図。
【図３】ヘリカルブレードの内部に形成された中空部を示す図。
【図４】ヘリカルブレードを成形するときに用いる射出成形装置の概略構成図。
【図５】雄型の外周面に形成された螺旋状の溝部を示す図。
【図６】射出成形装置の変形例を示す図。
【図７】従来のヘリカルコンプレッサの断面図。
【符号の説明】
１...密閉ケース
２...シリンダ
３...ピストン
４，５...回転軸
６，７...軸受
１５...モータ部
１２...圧縮室
１３...ヘリカルブレード
【図１】
0003913674.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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