泵和介质循环装置的制作方法

专利名称：泵和介质循环装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种泵，它包括合成树脂制的转子以及邻近转子配置的转子壳体，在该壳体和转子之间形成间隙，以便提高通过将水添加到溶液中得到的介质的压力，并且还涉及利用泵的介质循环装置。
在采用上述泵的情况下，例如由合成树脂制成转子，以便降低其重量。然而，如果介质中含有水分，合成树脂制成的转子由于介质中包含水分而膨胀，壳体和转子之间的间隙尺寸会改变，因此，不能达到预期的泵的性能。因此，需要控制转子的膨胀。公开的3-115794号日本专利申请公开了一种用于抑制合成树脂制成的转子膨胀的材料。为了抑制由于在介质中包含的水分引起的膨胀，利用将苯酚芳烷基树脂和填充剂与苯酚树脂混合得到的材料制造转子。
然而，上述常规转子用于强制提供介质的泵，该介质具有的水分含量比率按重量计高达约0.5％。在介质包含引起轻金属腐蚀的溶液的情况下，序号为63-12504的日本专利公报中公开了通过将水添加到溶液中直到介质中的水分含量比率约高达15％，可以使轻金属耐腐蚀。然而，当将在公开的序号为3-115794的日本专利申请中公开的泵应用于具有如上所述的大的水分含量的介质时，抗膨胀性能不足且不能达到预期的泵的性能。
因此，希望即使当利用合成树脂制转子的泵强制提供一种具有相对大的水分含量比率的介质时，也能达到良好的泵的性能。然而在采用这种泵的情况下，转子和壳体之间的间隙尺寸很大地影响泵性能。因此，为了保证良好的泵性能，需要保证最小间隙尺寸。然后，根据最小间隙尺寸，可以确定由于膨胀引起的转子尺寸变化率的上限制。另一方面，为了提高轻金属的耐腐蚀能力，不可避免地要确定介质的水分含量比率的自由度，即按照相对大的数值的添加水量的增加范围，以及需要选择制成转子的合成树脂，使得相对于由于上述膨胀引起的转子的尺寸变化率，介质中的水分含量比率的自由度可以相对较大。
本发明在于解决上述问题，提供一种泵，能够在相对增加介质中的水分含量比率自由度时得到良好的泵性能；以及提供利用该泵的介质循环装置。
为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，在采用一包含固定的壳体和在该壳体中旋转的，由合成树脂制成的转子的泵中，壳体和转子邻近配置，在它们之间形成一个间隙，以便提高通过将水添加到溶液中得到的介质的压力，该转子由合成树脂制成，使得对于具有水分含量比率按重量计为10％或更低的介质，转子的尺寸变化率降低到0.15％或更低。根据为得到良好的泵性能所需的转子与壳体之间间隙的最小尺寸考虑可预计的尺寸公差和热膨胀，能够确定由于水分引起的膨胀所引起的转子尺寸变化率的上限。当使用合成树脂将尺寸变化率降低至0.15％或更低时，介质中水分含量比率的上限值可确定在按重量计10％。因而，能够充分提高介质中的水分含量，同时维持良好的泵性能。
此外，根据本发明的第二个方面，能够降低泵的重量，同时通过充分增加介质中水分含量比率提高轻金属耐腐蚀能力，因为除了与介质接触的转子以外的泵的至少一部分是由易受到溶液腐蚀的轻金属制成的。
根据本发明的第三个方面，转子是由甲阶(酚醛树脂)型的酚醛树脂制成的。根据本发明的第四个方面，甲阶酚醛树脂型酚醛树脂是等效于在JIS-K-6915中的PM-HHR的甲阶(酚醛树脂)型高热酚醛树脂，或是等效于在JIS-K-6915中的PM-HM-R的甲阶(酚醛树脂)型耐热和耐冲击的酚醛树脂。
甲阶(酚醛树脂)型酚醛树脂是以玻璃纤维作基体的不含氨的酚醛树脂，在溶液中具有小的尺寸变化和小的强度变化，在耐溶液的稳定性方面是优异的。因此，能够降低转子即泵的重量，此外，具有优良的耐久性。此外，甲阶(酚醛树脂)型酚醛树脂能够将由于水分引起的膨胀程度维持在很低的水平，因此，对于一种具有高水分含量比率的介质，为了改进对轻金属的耐腐蚀能力，可以大大降低转子的尺寸变化率，这种尺寸变化率大大改变由于膨胀引起的壳体和转子之间的间隙尺寸，因此，能够得到预期的泵性能。
根据本发明的第五个方面，上述泵装在一闭合回路中，用于使通过将水添加到具有对轻金属有腐蚀作用的溶液中得到的介质循环，至少构成闭合回路的一部分并接触该介质的部分是由轻金属制成的。根据本发明的第六个方面，介质循环装置包含一低压闭合回路。根据本发明的第七个方面，介质循环装置包含一吸收型冷却单元或一对流体吸收型循环装置。
即使至少其中一部分闭合回路是由轻金属制成的，通过利用能够强制提供高水分含量比率的介质的且具有良好泵性能的泵，可改善轻金属的耐腐蚀性能。
根据本发明的第八个方面，作为一种用于吸收型冷却单元的介质的一部分的溶液是由含氟的醇类和杂环有机化合物构成的。
通过利用作为一种冷却剂的含氟醇类以及作为一种吸收剂的杂环有机化合物，可以保证用于一种吸收型冷却单元中的循环介质所需的性能，例如低可燃性、高热效率、不结晶性优异的热稳定性和高冷却能力。虽然，含氟醇类和杂环有机化合物对轻金属具有强腐蚀性，但通过将水添加到溶液中可减弱腐蚀性。
根据本发明的第九个方面，该泵是一种粘性(摩擦型)泵。这种粘性泵很难引起气蚀，因此，能够使在用作低压回路的吸收型冷却单元中的气蚀的发生降至最小。即使产生气蚀，由于转子是由合成树脂制成的，也能够利用合成树脂的弹性，通过吸收由于气蚀引起的气泡破裂产生的冲击，使转子耐冲击。
结合附图通过对优选实施例的如下详细介绍，使本发明的上述和其它目的、特征和优点变得更加清楚。


图1到6表示本发明的一个优选实施例，其中图1是表示固定型家用空调机结构的系统图；图2是沿图3中的线2-2所取的粘性(摩擦型)泵的剖视图；图3是沿图2中的线3-3所取的该泵的剖视图；图4是在图2中的椭圆部分4内的部分的放大视图；图5是表示泵效率和水分含量比率与尺寸变化率的相互关系的曲线图；以及图6是表示由于膨胀引起的尺寸变化率与水分含量比率的相互关系的曲线图。
首先，在图1中，用于固定型家用空调机的吸收型冷却单元包含蒸发器5、吸收器6、两级式第一和第二发生器7和8、第一精馏器或局部冷凝器9、第二精馏器或局部冷凝器10、冷凝器11、第一和第二热交换器12和13，该冷却单元组装到低压闭合回路系统中。
蒸发器5存储致冷剂，吸收器6存储含有吸收剂的一种吸收溶液。蒸发器5和吸收器6彼此连接，保持在绝对压力约为30mmHg(毫米汞柱)下的低压条件下，其中利用蒸发器5使致冷剂蒸发，利用吸收器6中的吸收溶液吸收该致冷剂。
用于使盐水循环的管路5a设在蒸发器5中，通过由盐水得到蒸发热，致冷剂变为低压致冷剂蒸汽。进而，在蒸发器5中的致冷剂由泵P1由蒸发器5中排出，所排出的致冷剂中只有一小部分提供到第二精馏器10，其余的大部分致冷剂利用在蒸发器5中的喷射装置(未表示)喷射到管路5a上。
在吸收器6中，由于致冷剂蒸汽被吸收溶液所吸收，产生吸收热。然而，由于与通过设在吸收器6中的管路6a循环的盐水进行热交换，该吸收溶液被冷却，因此，加速在吸收器6中的致冷剂蒸汽的吸收以及在蒸发器5中的致冷剂蒸发。此外，利用泵P2将在吸收器6中的吸收剂溶液由吸收器6中排出，并利用在吸收器6中的未表示的喷射装置喷射到管路6a上。
由于吸收致冷剂蒸汽使在吸收器6中的吸收溶液中的吸收剂浓度下降，吸收能力下降。因此，为了通过将致冷剂蒸汽与吸收溶液分离来恢复吸收溶液的吸收能力，利用泵P3由吸收器6排出的稀释的溶液送入第一发生器7。
第一发生器7连同第二发生器8以及第一和第二精馏器9和10构成一种双效果式发生器。第一发生器7装有一个燃烧器14。由吸收器输出的稀释溶液由燃烧器14加热并在第一级发生器7沸腾，以及由沸腾的稀释溶液产生的致冷剂蒸汽被引到第一精馏器9。通过与流经设在第一精馏器9中的管路9a的盐水进行热交换使致冷剂蒸汽冷却，维持在致冷剂蒸汽中的吸收剂部分与致冷剂蒸汽相分离并返回到第一发生器7。因此，浓度上升的中间溶液在第一发生器7的底部暂停，该中间溶液被引到第二发生器8。
通过第一精馏器9的致冷剂蒸汽仍然具有相对高的温度并被引到第二发生器8。在第二发生器8，利用由第一精馏器9提供的致冷剂蒸汽加热该中间溶液，并将在第二发生器8中产生的致冷剂蒸汽引入到第二精馏器10。因此，在第二精馏器10中，通过与流经设在第二精馏器10中的管路10a的盐水进行热交换使致冷剂蒸汽冷却，维持在致冷剂蒸汽中的吸收剂部分与致冷剂蒸汽相分离并返回到第二发生器8，具有高浓度的加浓溶液留在第二发生器8的底部，该加浓溶液返回到吸收器6，并再次用作吸收溶液。
第一热交换器12使在由第二发生器8返回到吸收器6的加浓溶液与利用泵P3由吸收器6引来的稀释溶液之间进行热交换。由第二发生器8输出的温度相对高的加浓溶液被第一热交换器12冷却并返回到吸收器6，由吸收器6输出的具有相对低温度的稀释溶液被第一热交换器12初步加热。此外，第二热交换器13使得在由第一热交换器12引到第一发生器7的稀释溶液和由第一发生器7送到第二发生器8的中间溶液之间进行热交换。利用第二热交换器13进一步加热该稀释溶液并输送到第一发生器7，利用第二热交换器13冷却该中间溶液并送到第二发生器8。
通过第二精馏器10的致冷剂蒸汽被引入到冷凝器11，以及利用减压阀15减压的致冷剂蒸汽由第二发生器8引入到冷凝器11，因此，引入到冷凝器11的致冷剂蒸汽的纯度例如升高至约99.8％，并由冷凝器11相关联的风扇16的冷却空气来冷却，因此，致冷剂蒸汽在冷凝器11中冷凝为一种致冷剂溶液，并经过减压阀17由蒸发器5回收。
虽然，由蒸发器5回收的致冷剂如上所述具有很高的纯度，轻微混有致冷剂的吸收剂会在很长的运行时间范围内积聚在蒸发器5中，因此，在蒸发器5中的致冷剂的纯度慢慢下降。因此，利用泵P1由蒸发器5排出的很少部分的致冷剂被送到第二精馏器10，并与由在第二精馏器10中的中间溶液产生的致冷剂蒸汽一起进行处理，以便提高致冷剂的纯度。
泵P4的吸入口连接到蒸发器5的管路5a。此外，吸收器6的管路6a连接到第二精馏器10的管路10a的一端，管路10a的另一端经过三通选择阀18连接到第一精馏器9的管路9a的一端，并且经过三通选择阀18还连接到该管路9a旁通的旁通管路9b。三通选择阀18可以在将管路10a连通到管路9a的状态以及将管路10a连接到旁通管路9b的状态之间转换，因此可以控制是否使盐水通过第一精馏器9的管路9a循环。管路9a和旁通管路9b连接到泵P5的吸入口。
通过蒸发器5的管路5a循环的盐水被冷却，这是因为由于在蒸发器5中的致冷剂的蒸发产生的蒸发潜热被除去，通过吸收器6的管路6a、第二精馏器10的管路10a以及第一精馏器9的管路9a循环的盐水，由于与吸收溶液和致冷剂蒸汽进行热交换而被加热。因此，如上所述的经冷却的盐水和经加热的盐水利用4通选择阀21和22交替转换，分别提供到设在室内单元19中的管路19a和设在散热器或适宜的热交换器20中的管路20a中。即，能够调节环境，使得在冷却运行阶段将冷却的盐水提供到室内单元19中的管路19a，以及利用未表示的风扇将由管路19a冷却的空气提供到室内，被加热的盐水在加热运行阶段提供到室内单元19中的管路19a。
在使用上述固定型家用空调机的吸收型冷却或加热单元的情况下，为了减少空调机的重量，至少某些组件例如蒸发器5、吸收器6、第一发生器7、第二发生器8、第一精馏器9、第二精馏器10、冷凝器11、第一和第二热交换器12和13、泵P1、P2、P3以及彼此连接这些组件5至13以及P1至P3的管路由轻金属制成。
为了降低空调机的重量和尺寸，如上所述，有效地采用轻金属如铝、镁、铝合金、镁合金或钛合金。此外，像上述铝合金一样，使用各种合金，例如Al-Cu-Mg、Al-Mg、Al-Si-Mg-Ni、Al-Mg-Cr、Al-Si-Mg或Al-Cu-Mg-Zn合金。
此外，通过上述吸收型冷却单元循环的介质是通过将水添加到用作致冷剂的含氟醇类以及用作吸收剂的杂环有机化合物制成的溶液而得到的。
对于含氟醇类、最好采用沸点在40℃～120℃之间的含氟醇类。此外，从吸收型冷却单元的冷却能力的观点出发，最好采用具有全氟烃基例如三氟甲基或五氟烷基的醇类，以及特别适宜采用含氟的乙醇或含氟的丙醇，例如2，2，2-三氟-1-乙醇(沸点73.6℃)或2，2，3，3，3-五氟-1-丙醇(沸点80.7℃)。
最好，用作吸收剂的杂环有机化合物是一种由咪唑利啶(imidazolidine)、噻唑或匹利咪啶(Pylimidine)形成的衍生物。作为一种咪唑利啶衍生物，最好利用具有如下化学分子式的物质。
在上述化学式中，R1、R2，R3代表独立具有1到4氢原子或碳原子的烷基，R4代表具有1到4碳原子的烷基。
首先，最好使用1，3-二甲基-2-咪唑利啶、1，3-二乙基-2-咪唑利啶、1，3-二丙基-2-咪唑利啶、或1，3-二丙基-4-甲基-2-咪唑利啶。特别适于采用1，3-二甲基-2-咪唑利啶、或1，3-二丙基-2-咪唑利啶，因为它们作为吸收剂在热交换性能方面是优异的。
通过利用由含氟醇类和杂环有机化合物制成的上述溶液，可以实现用于吸收型冷却单元的循环介质所需的性能，例如低可燃性、高热效率、不结晶性、优异的热稳定性以及高冷却能力。然而，含氟醇类和杂环有机化合物对轻金属有强腐蚀作用，不过通过将水添加到溶液中可以削弱对轻金属的腐蚀。
对于用于作为一种低压闭合回路系统的吸收型冷却单元的泵P1、P2和P3，最适宜采用一种粘性(摩擦型)泵，其能使由于在低压回路中的低压作用而易于产生的气蚀降至最少。此外，可以采用齿轮泵或次摆线泵。另外，离心泵、滚子叶轮泵之类用作供给盐水的泵P4和P5。
下面参照图2到4介绍上述粘性泵的结构。该粘性泵装有轻金属壳体25和以可旋转方式容纳在壳体25中的合成树脂转子26，其中转子26利用键29连接到电动机27的转轴28上。
壳体25包含壳体主体30和利用多个螺栓32、32，…连接的盖板31。电动机27安装在壳体主体30的对侧，盖板31和轴承33置于转轴28和壳体主体30之间。
圆盘形转子26利用键29连接到转轴28上，使两侧接近并面向壳体主体30和盖板31，并且转子26外周沿的两侧设有沿圆周方向分别处于相等的间隔的大量的导叶槽26a和26a…。此外，一流道34形成在壳体主体30和盖板31之间，该流道34容纳转子26处周边上的各导叶槽26a…和26a。流道34形状像圆弧，该流道34从在沿圆周方向的一端处的吸入口34a直到在沿圆周方向的另一端处的排出口34b面向转子26的外周沿的约80％，对于壳体25设有隔板35，它接近和面对转子26外周沿的其余的约20％，以便分开吸入口34a和排出口34b。
此外，流道34的大部分构成为具有相同流道面积的泵唧流道。沿圆周方向在流道34的一端形成吸入口34a，是一个加大的流道，其中的流道面积大于处于围绕转轴28的轴线的中心角(例如45°)范围内的泵唧流道的流道面积，此外，在距吸入口34a的中心角β(例如30°)范围内流道34的成形使得从用作加大流道的吸入口34a到泵唧流道的流道面积不是突然变化的。因此，壳体主体30连接到一连接到吸入口34a的吸入侧连接管36上，使得该管36在与转轴28的轴线垂直的平面内向外延伸，以及盖板31连接到与排放口34b的排放侧连接的连接管37上，使得管37与转轴28的轴线平行向外延伸。
此外，为了保持泵内侧和外侧之间的气密封，在壳体主体30和盖板31之间设有内侧和外侧双O形环38和39，以及一对沿轴线方向分布的O形环40和41设在电动机27和壳体主体30之间。此外，在O形环38到41中间，与泵中溶液侧面接触的O形环38和40是由耐溶液腐蚀的材料例如EPDM橡胶或硅橡胶制成，在外侧即空气侧的O形环39和41由具有气密封性能例如NBR橡胶的材料制成。
在采用上述粘性泵的情况下，在转子26的外周沿和隔板35之间形成间隙42，此外，在转子26的一侧面与壳体主体30以及盖板31之间形成间隙43和43。因此，这些间隙42、43和43的尺寸对泵性能影响很大。此外，为了减少重量，转子26由合成树脂制成，并在含水的溶液中旋转。因此，，由于水引起的转子26的膨胀会带来问题。然而，转子26为一薄的圆盘，转子26的直径D远大于转子26的厚度。因此，由于膨胀引起的转子26的尺寸变化值，使在转子26的外周沿和隔板35之间的间隙42的尺寸变化大于转子26的二侧与壳体25之间的间隙43和43。因此，沿径向的转子26的膨胀值会带来明显的问题。
当起始确定的间隙42的尺寸8(见图3)为一很小的量值时，对泵性能不会带来问题。然而，转子26沿径向的膨胀，使得转子26十分接近或接触壳体25上的隔板35，因此，可能发生摩擦或制动。此外，当起始确定的尺寸8增加时，在起始运行阶段不能达到预期的泵性能。
在这种状况下，机加工容差、热膨胀以及转子26的膨胀以及转子26和转轴28之间的安装配合都被认为是与间隙42的尺寸8的确定有关的因素。然而，实际上，通过考虑机加工容差、热膨胀、转子26的膨胀能够确定尺寸δ，并且该机加工容差值、热膨胀值以及转子膨胀值基本上与转子26的外周沿直径D成正比例，可以据此确定该尺寸δ。因此，按照泵效率的变化对于该间隙42的尺寸δ对转子26的外周沿直径D的变化率(2×8/D)×100(％)进行的实验结果，得到在图5中表示的曲线。
在这一实例中，转子26的外周沿直径D确定在作为制造和强度标准值的30到120mm范围内。即，当外周沿直径D超过120mm时，为了提高强度转子26必须厚。此外，制造转子26的步骤数例如预切削增加，并且产生尺寸精度的问题。当外周沿直径D小于30mm时，机加工和精度方面的困难增加。
当根据转子26的外周沿尺寸D的上述确定范围，将泵效率的下限确定在20％时，以及转子26运行在低压(绝对压力20到40mmHg)时，如图5所示，尺寸变化率的上限变为0.72％。另外，为了保证防止由于转子26与壳体25中的隔板35相接触造成阻挡所需的尺寸δ，在图5中示出的最小尺寸变化率为0.18％，通过由上述尺寸变化率的上限值0.72％减去最小尺寸变化率0.18％得到的数值作为一可容许的由于机加工容差、热膨胀和膨胀引起的尺寸变化率0.54％。在这一实例中，因机加工容差和热膨胀引起尺寸变化率的上限值是0.39％，因此，由于膨胀所引起的允许的变化率最大为0.15％。
如上所述，为了防止合成树脂制成的转子由于与壳体25中的隔板35相接触而被阻挡，需要控制由于转子26膨胀引起的尺寸变化率的最大数值为0.15％。然而，在介质中包含的水分比率需要为一相对高的数值，以便抑制对轻金属的腐蚀作用。因此，构成转子26的合成树脂必须具有对于水分的小的膨胀率。关于这种用于制成转子26的合成树脂，甲阶型酚醛树脂是优选的。
通过采用商标名称为PM 9625(由Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.制造；等效于在JIS-K-6915中的PM-HH-R)的甲阶(酚醛树脂)型高热酚醛树脂以及商标名称为PM 9630(由Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.制造；等效于在JIS-K-6915中的PM-HM-R)的甲阶型耐热、耐冲击酚醛树脂对水分含量比率与因膨胀引起的尺寸变化率之间的关系进行实验，得到的结果表示在图6中。在图6中，甲阶(酚醛树脂)型酚醛树脂A是一种具有上述商标名称PM 9625的甲阶(酚醛树脂)型高热酚醛树脂，甲阶(酚醛树脂)型酚醛树脂B是一种具有上述商标名称PM 9630的甲阶(酚醛树脂)型耐热耐冲击的酚醛树脂。
由图6明显看出，为了将尺寸变化率控制在0.15％或更低，可以确定水分含量比率如下，对于甲阶(酚醛树脂)型酚醛树脂A增加到高达17％(按重量计)，对甲阶(酚醛树脂)型酚醛树脂B增加到高达12％(按重量计)。结果表明，当考虑容差将水分含量比率确定到按重量计10％或其以下时，可以将由于甲阶(酚醛树脂)型酚醛树脂制成的转子26的膨胀引起的尺寸变化率控制到0.15％或其以下。
由本发明人的实验结果明显看出，为了控制对轻金属的腐蚀作用同时保持固定型家用空调机的吸收型冷却单元中的致冷剂和吸收剂的预期作用和良好的冷却性能，最适合的水分含量比率约为5％(按重量计)。此外，如上所述，可以提供水分含量比率范围确定的自由度，以进一步改进耐腐蚀性能，这是因为由于膨胀引起的尺寸变化率为0.15％或其以下的合成树脂转子26的水平含量比率可以提高到10％(按重量计)。
另一方面，为了进行比较，对由基于混合有酚醛芳烷基树脂和填充剂(在序号为3-115794的公开的日本专利申请中所公开的)的酚醛树脂的水分含量比率的膨胀引起的尺寸变化率进行实验，得到如在图6中作为比较实例A和B所示的曲线。由图6清楚看出，对于比较实例A，可以将水仅添加到水分含量比率约为2％(按重量计)，以便满足由于膨胀引起的可允许的尺寸变化率，并且为了抑制对于轻金属的腐蚀所需的水分含量比率不能相对大。如图6所示，不论加多少水，由于0.15％的膨胀，比较实例B都不满足最大尺寸变化率。
下面，介绍该实施例的效用。通过将一种用作介质的一部分的且由用作致冷剂的含氟醇类和用作吸收剂的杂环有机化合物构成的溶液用于一种低压闭合回路的吸收型冷却单元，可以提供吸收型冷却单元所需的各种性能，例如低可燃性、高热效率、不结晶性、优异的热稳定性和高的冷冻能力。
上述含氟醇类和杂环有机化合物对轻金属具有强的腐蚀作用。然而，至少吸收型冷却单元中的某些组件，例如蒸发器5、吸收器6、第一发生器7、第二发生器8、第一精馏器9、第二精馏器10、冷凝器11、第一和第二热交换器12和13，泵P1、P2和P3以及连接这些单元5至3与P1至P3的管子是由轻金属制成，以便降低冷却单元的重量。通过将水添加到由含氟醇类和杂环有机化合物制成的溶液能够抑制腐蚀，即使如上所述接触该介质的泵的至少一部分由轻金属制成以便降低重量，也能抑制腐蚀。
此外，通过利用粘性泵作为构成一低压闭合回路的吸收型冷却单元中的泵P1、P2和P3，可以将由于低压而在泵P1到P3中易于引起的气蚀降至最少，并且粘性泵P1至P3中的转子26可由甲阶(酚醛树脂)型酚醛树脂制成。该甲阶(酚醛树脂)型酚醛树脂是一种以玻璃纤维为基体的不合氨的酚醛树脂，由于该溶液引起的尺寸变化和强度变化都很小，并且在耐溶液腐蚀的稳定性是优异的，因此能够有优异的使用寿命，同时降低转子26和壳体25的重量，即降低泵P1至P3的重量。再者，即使产生气蚀，由于转子26是由合成树脂制成的，利用合成树脂的柔性，通过吸收由于气蚀现象当气泡破裂时产生的冲击，使转子26具有耐冲击能力。
如图6所示，上述甲阶(酚醛树脂)型酚醛树脂能够将在介质中包含的相对大的量的水分引起的膨胀程度维持在很低的水平，从而改进轻金属的耐腐蚀能力。因此，通过使由于膨胀令壳体25和转子26之间的间隙显著变化的转子26的尺寸变化率降至最少，可以保证预期的泵性能。
在使用上述粘性泵的情况下，考虑机加工容差、热膨胀和转子26的膨胀来确定在转子26外周沿和隔板35之间形成的气隙42的尺寸δ。在这种情况下，如在图5的关系曲线中所表示的，由于膨胀引起的尺寸变化率的允许数值是0.15％，如在图6的关系曲线中所表示的，要满足允许值为0.15％，介质中的水分含量比率的最大值确定为10％(按重量计)。因此，能够通过将足够的水添加到溶液中来抑制介质对轻金属的腐蚀，将由于膨胀而改变的转子26和壳体25之间的间隙尺寸维持在一允许值的范围内，并保证预期的泵性能。
上面介绍了本发明的优选实施例。然而，本发明并不局限于该实施例。可以进行各种改进，只要它们没有脱离在权利要求中限定的本发明的范围。
权利要求
1.一种泵，包含合成树脂制成的以及在固定的壳体中旋转的转子，该壳体和转子邻近配置同时在它们之间形成间隙，以便提高通过将水添加到溶液中得到的介质的压力，其中转子是由合成树脂制成的，使得对于水分含量比率按重量计为10％或更低下的介质，转子的尺寸变化率为0.15％或更低。
2.根据权利要求1所述的泵，其中泵中的非转子部分的与介质接触的至少一部分是由易受到该溶液腐蚀的轻金属制成的。
3.根据权利要求1所述的泵，其中的转子是由甲阶型酚醛树脂制成的。
4.根据权利要求3所述的泵，其中的甲阶型酚醛树脂是等效于在JIS-K-6915中的PM-HH-R的甲阶型高热酚醛树脂。
5.根据权利要求3所述的泵，其中的甲阶型酚醛树脂是等效于在JIS-K-6915中的PM-HM-R的甲阶型耐热耐冲击酚醛树脂。
6.根据权利要求1到5任何之一的泵，该泵装在一闭合回路介质循环装置中，用于循环通过将水添加到对轻金属腐蚀的溶液中得到的介质，构成闭合回路并接触该介质的各组件中的至少一部分是由轻金属制成。
7.根据权利要求6所述的泵，其中的介质循环装置包含一低压闭合回路。
8.根据权利要求7所述的泵，其中的介质循环装置是吸收型冷却单元。
9.根据权利要求8所述的泵，其中作为该介质一部分的溶液是由含氟醇类和杂环有机化合物制成的。
10.根据权利要求7所述的泵，其中泵是一粘性泵。
11.一种泵，其中的介质有一种腐蚀性溶液，将水添加到该溶液中用以降低介质的腐蚀性，该泵包含一固定的壳体和安装在壳体中的可旋转转子，在壳体和转子之间形成的间隙维持在最小值以保证泵效率，其中的转子是由具有耐湿特性的合成树脂制成的，使得对于水分含量比率大于2％且小于17％的介质，转子的尺寸变化率为0.15％或更低。
12.根据权利要求11所述的泵，其中泵中非转子部分的接触该介质的至少一部分是由易受该溶液腐蚀的轻金属制成的。
13.根据权利要求11所述的泵，其中的转子是由甲阶型酚醛树脂制成的。
14.根据权利要求13所述的泵，其中的甲阶型酚醛树脂是等效于在JIS-K-6915中的PM-HH-R的甲阶型高热酚醛树脂。
15.根据权利要求13所述的泵，其中的甲阶型酚醛树脂是一种等效于在JIS-K-6915中的PM-HM-R的甲阶型耐热耐冲击酚醛树脂，其中介质的水分含量比率小于12％。
16.根据权利要求12到15任何之一的泵，其中的介质的水分含量比率约在5％到10％之间。
17.一种泵，其中的介质含一种腐蚀性溶液，为了将介质的腐蚀性降低一个有效量，按重量计将至少5％的水添加到该溶液中，该泵包含固定的壳体和安装在该壳体中的可旋转转子，为保证泵效率将壳体和转子之间的间隙维持最小，其中的转子是由具有耐湿性能的合成树脂制成的，以使转子尺寸变化率为0.15％或其以下。
18.根据权利要求17所述的泵，其中的转子是由甲阶型酚醛树脂制成的。
19.根据权利要求17所述的泵，其中的甲阶型酚醛树脂是等效于在JIS-K-6915中的PM-HH-R的甲阶型高热酚醛树脂。
20.根据权利要求17所述的泵，其中的甲阶型酚醛树脂是等效于在JIS-K-6915中的PM-HM-R的甲阶型耐热耐冲击酚醛树脂。
21.一种介质循环装置，包含一个在闭合回路中的泵，用于使通过将水添加到对轻金属有腐蚀性的溶液中得到的介质循环；并且构成闭合回路且与介质接触的各组件中的至少一部分是由轻金属制成的，所述泵具有固定的壳体和由合成树脂制成的且在壳体中旋转的转子，所述壳体和转子的位置使得在壳体和转子之间形成间隙，以提高介质压力，其中转子是由合成树脂制成的，使得对于水分含量比率按重量计为10％或更低下的介质，转子的尺寸变化率为0.15％。
22.根据权利要求21所述的泵，其中泵中的非转子的与介质接触的至少一部分是由受该溶液腐蚀的轻金属制成的。
23.根据权利要求21所述的泵，其中的转子是由甲阶型酚醛树脂制成的。
24.根据权利要求23所述的泵，其中的甲阶型酚醛树脂是等效于在JIS-K-6915中的PM-HH-R的甲阶型高热酚醛树脂。
25.根据权利要求23所述的泵，其中的甲阶型酚醛树脂是等效于在JIS-K-6915中的PM-HM-R的甲阶型耐热耐冲击酚醛树脂。
26.根据权利要求21所述的介质循环装置，其中该装置包含低压闭合回路。
27.根据权利要求26所述的介质循环装置，其中的装置是吸收型冷却单元。
28.根据权利要求27所述的介质循环装置，其中的作为介质的一部分的溶液是由含氟醇类和杂环有机化合物制成的。
29.根据权利要求26所述的介质循环装置，其中的泵是粘性泵。
全文摘要
一种泵,具有在固定的壳体中的合成树脂制的转子,壳体和转子相邻配置,在其间形成间隙,以强制提供含水分的介质,其中转子是由甲阶型合成树脂制成的,对于水分含量比率为(按重量计)10%或更低的介质,转子的尺寸变化率为0.15%或更低,借此可以保证良好的泵性能,同时相对增加介质中的水分含量比率的自由率,以降低介质的腐蚀性。
文档编号F25B41/00GK1186178SQ9711840
公开日1998年7月1日 申请日期1997年9月5日 优先权日1996年9月6日
发明者高山克彦, 龟田敏洋, 冈田哲浩, 山崎英治 申请人:本田技研工业株式会社