CN1055527C

CN1055527C - 密封型压缩机

Info

Publication number: CN1055527C
Application number: CN94117158A
Authority: CN
Inventors: 小峰健治; 伊势川浩行
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-10-27
Publication date: 2000-08-16
Anticipated expiration: 2014-10-21
Also published as: EP1158168B1; EP1158169A1; JPH07293468A; EP0679809A2; EP0679809A3; TW279924B; EP1158168A1; US5548973A; KR0147882B1; KR950029588A; EP0679809B1; EP1158170A1; EP1158171A1; CN1118842A

Abstract

本发明提供一种能提高压缩滑动部的耐磨耗性、保证长期间稳定运转的、可用HFC制冷剂的密封型压缩机。本发明的密封型压缩机，在密闭箱体11内容纳着电动机12和压缩机械13，采用HFC制冷剂作为被压缩机械13压缩的制冷剂，其特征在于，用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用铝材为主体做构成上述压缩滑动部的一方滑动部件，并对表面进行氧化铝膜处理，用碳素钢等金属材料做另一方滑动部件。

Description

密封型压缩机

本发明涉及具有优良耐磨耗性滑动部件的密封型压缩机，特别涉及采用HFC制冷剂和4价以上酯油的密封型压缩机。

在电冰箱或冰柜等冷冻装置、向室内供冷暖气的空调机中备有冷冻循环，在该冷冻循环内组装着使制冷剂循环的密封型压缩机。

密封型压缩机，在密闭箱体内收容着电动机及由该电动机驱动的压缩机械。用该压缩机械对压缩用制冷剂进行压缩，使其高温、高压化后再排放到冷冻循环中。

已往的密封型压缩机，采用含氯氟烃的CFC12制冷剂(以下称为R12制冷剂)或氢氯氟烃的HCFC22制冷剂(以下称为R22制冷剂)作为压缩用制冷剂，采用与R12或R22制冷剂相溶性好的石蜡基或环烷基矿油作为冷冻机油。

采用R12制冷剂作为压缩用致冷剂时，R12制冷剂中含有的氯(Cl)原子与金属基材的铁(Fe)原子反应，而形成氯化铁润滑覆盖膜。该由氯化铁形成的润滑覆盖膜本身具有润滑性、耐磨耗性好，能防止金属之间的接触，而有效地防止磨耗。

另外，由于R12制冷剂和已往的冷冻机油是非极性的，所以吸湿性低。因此，形成在铁质金属基材上的氯化铁层遇水不会分解，作为稳定的润滑覆盖膜存在着。

但是，R12制冷剂在大气中有极稳定的化学特性，很可能会破坏臭氧层，所以被指定为氟利昂限制对象的特定氟利昂。而R22制冷剂在大气中易分解，虽然是对臭氧层破坏力弱的指定氟利昂，但仍存在着对臭氧层破坏的因素，所以，国际上决定将来不使用它。

最近，开发了不破坏臭氧层的HFC(氢碳氟化合物)制冷剂来代替特定氟利昂或指定氟利昂。HFC制冷剂的臭氧破坏系数是零，但没有氯原子，所以存在其自身润滑性差的问题。

另外，采用HFC制冷剂作为压缩用制冷剂使密封型压缩机运转时，作为冷冻机油的环烷基或石蜡基矿油与HFC制冷剂的相溶性差。由于这些矿油不溶入HFC制冷剂内，回油差，阻碍压缩机滑动部的润滑和冷却，有可能产生烧结等问题。

因此，有必要开发一种与HFC制冷剂相溶性好的冷冻机油，为此种种冷冻机油已被开发出来。其中PAG油(聚二醇润滑油)与HFC制冷剂的相溶性好，在汽车空调器中多被采用。

但是，PAG油的体积阻抗率低，电绝缘阻抗方面有问题，在电动机的马达浸泡在冷冻机油中的密封型压缩机中不能采用。

近年，用脂肪酸的醇合成的酯油作为密封型压缩机用冷冻机油受到重视。酯油与HFC制冷剂的相溶性好，具有比矿油好的耐热性，其热稳定性和电绝缘阻抗性也好。

作为采用HFC制冷剂的密封型压缩机用冷冻机油的酯油，其油特性因脂肪酸及醇的基油构造而不同。酯油虽具有良好的耐热性和电绝缘阻抗特性，但由于基油结构的原因，它的耐磨耗性和耐水解性很低，与已往的CFC制冷剂或HCFC制冷剂与矿油的组合物相比，作为冷冻机油来说，其润滑性较低。

另外，即使在使用HFC制冷剂的密封型压缩机中采用酯油，由于作为压缩机械滑动部件材料的铸铁、碳素钢、合金钢、烧结合金、不锈钢等的耐磨耗性降低，也不能长期稳定地使压缩机运行。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种能提高压缩机滑动部件的耐磨耗性、保证长期稳定地运行、在HFC制冷剂下可使用的密封型压缩机。

本发明的另一目的，是提供一种选择合适的酯油作为冷冻机油、耐水解性好、防止腐蚀磨耗、寿命长、可靠性高的密封型压缩机。

本发明的又一目的，是提供一种冷冻机油与HFC制冷剂的相溶性好、耐热性和电绝缘性好、能有效防止淤渣等的密封型压缩机。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，被该压缩机械压缩的制冷剂是采用的HFC制冷剂，其特征在于，润滑该压缩机滑动部的冷冻机油是采用4价以上的酯油，构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件是用铝材为主体做成的，其表面进行了氧化铝膜处理，另一方滑动部件采用碳素钢做成。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机中，在经氧化铝膜处理的一方滑动部件上再形成二硫化钼表面处理层。在经氧化铝膜处理的一方滑动部件上再形成PTFE(聚四氟乙烯)表面处理层。在构成另一方滑动部件的碳素钢滑动表面上形成氮化处理层。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，是往复式压缩机，其一方的滑动部件是连杆，另一方滑动部件是曲轴；另外，密封型压缩机是涡旋式压缩机，其一方的滑动部件是叶片，另一方的滑动部件是曲轴或十字环。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，被该压缩机械压缩的制冷剂是采用HFC制冷剂，其特征在于润滑该压缩机滑动部在冷冻机油是采用4价以上的酯油，构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件用铁氧体率为40％以下的球墨铸铁轴材料做成，用片状石墨铸铁或球墨铸铁的轴承材料做与其匹配的另一方滑动部件。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，用被该压缩机械压缩的制冷剂是采用HFC制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用铁氧体率15％以下的片状石墨铸铁的轴材料做构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件，用球墨铸铁的轴承材料做与该滑动部件匹配的另一方滑动部件。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机是往复式压缩机，其一方滑动部件是曲轴，另一方滑动部件是固定在固定架上的轴承。另外，密封型压缩机也可是旋转式压缩机，其一方滑动部件是曲轴，另一方滑动部件是主轴承或付轴承。又密封型压缩机是涡旋式压缩机，其一方滑动部件是曲轴，另一方滑动部件是备有轴承部的固定架，密封型压缩机也可是螺旋式压缩机，其一方滑动部件是偏心配置在汽缸内的，两端备有轴部的活塞，另一方滑动部件是支承上述轴部的主轴承或付轴承。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，在密闭箱内容纳着电动机和压缩机械，被该压缩机械压缩的制冷剂是HFC制冷剂，其特征在于，用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，采用密度比95％以上的材料做构成上述压缩机滑动部的滑动部件。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机中，滑动部件是用密度比95％以上的有独立空孔的SMF材做的。或者滑动部件是Cu占2％重量、C占0.8％重量，其余是在主要具有Fe的金属组织的烧结材料中溶浸Cu-Sn的复合材料做成的。或者滑动部件是Cu占2％重量、C占0.8％重量，其余主要是在具有Fe的金属组织的烧结材料中溶浸Cu的复合材料做成的。

本发明的密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，用4价以上酯油作为润滑上述压缩机滑动部的冷冻机油，用密度比不足95％的、空孔被PTFE、MOS₂、铜、锡或青铜等自身润滑材封堵的材料做构成滑动部的滑动部件。

本发明的密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，用4价以上酯油作为润滑上述压缩机滑动部的冷冻机油，采用对滑动面进行氮化处理、光面硬度达HV1000以上的材料做构成上述压缩机滑动部的一方的滑动部件，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做另一方的滑动部件。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，是旋转式压缩机，一方的滑动部件是叶片，另一方滑动部件是滚柱，叶片的至少前端经氮化处理，具有HV1000以上的硬度。叶片是用SKH材或SUS材做的。表面经氮化处理，并在氮化处理过的叶片表面形成4μm以上厚度的化合物层。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用周期表第4族的氮化物、第4族的碳化物、第4族的氧化物或它们的混合物做构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件，用铸铁做另一方滑动部件。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，一方滑动部件的基材表面未作处理，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做另一方滑动部件。又，密封型压缩机是旋转式压缩机，其一方滑动部件是叶片，另一方滑动部件是滚柱。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用周期表第4族的氧化物和第3族的氧化物的混合材料做构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做另一方滑动部件。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，周期表第4族氧化物是氧化锆，第3族氧化物是氧化铝或氧化钇。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用周期表第4族、第5族或第6族的碳化物、氮化物或氧化物作为构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件基材，对基材表面用同族的氮化物、碳化物或氮化物的薄膜分别进行表面处理，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做另一方滑动部件。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机是旋转式压缩机，其一方滑动部件是叶片，另一方滑动部件是滚柱。而且，密封型压缩机是螺旋式压缩机，其一方滑动部件是十字环，另一方滑动部件是活塞或汽缸轴承。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机的另一方滑动部件，是用含有周期表第6A族或第5族金属的合金铸铁做的。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，是采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂的密封型旋转式压缩机，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，在构成上述压缩机滑动部的汽缸的叶片槽中，至少将吸入侧叶片槽的内表面精度做成1.6s以下。

为了解决上述问题，本发明的密闭形压缩机，4价以上酯油是具有4价以上位阻型醇的酯油。4价以上酯油是由脂肪酸和醇合成而生成的，上述脂肪酸是C₇-C₁₁级的酸，支链型脂肪酸占50％以上体积，直链型脂肪酸不足50％体积，4价以上酯油原料中含有季戊四醇或其聚合体。

为了解决上述问题，本发明的密闭形压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，形成该酯油的4价以上的醇是位阻型醇。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，酯油是由脂肪酸和醇合成而生成的，上述脂肪酸是C₇-C₁₁级酸，支链型脂肪酸占50％以上体积，直链型脂肪酸不足50％体积。

为了解决上述问题，本发明的密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，是采用HFC制冷剂作为被压缩机械压缩的制冷剂的密封型旋转式压缩机，其特征在于，用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，该酯油原料中含有季戊四醇或其聚合体。

本发明的一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于：以铝材为主体材料做构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件，并对表面进行氧化铝膜处理，再形成二硫化钼表面处理层，用铝材做另一方的滑动部件。

本发明的一种密封型压缩机，在密闭箱内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于：采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用铝材为主体做构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件，并对表面进行氧化铝膜处理，再形成聚四氟乙烯表面处理层，用铸铁做另一方滑动部件。

在使用HFC制冷剂的密封型压缩机中，由于采用4价机油作为润滑其滑动部的冷冻机油，所以提高了润滑性，耐磨耗性好。酯油是由脂肪酸和醇合成而得到的，脂肪酸的OH基数目决定酯油中的酯结合数，润滑性因该酯结合数而异，4价以上酯油与3价以下酯油相比，具有较好的耐磨耗性。例如，4价酯油与3价酯油相比，作为底能团的酯结合较多，所以与压缩滑动部的滑动部件的结合力高，耐磨耗性得到改善。如果不考虑经济因素，则用5价以上酯油更加能提高结合力，更为理想。

用铝材形成构成压缩滑动部的一方滑动部件时，可减轻滑动部件的重量，降低惯性力，降低滑动面的面压，可减少能量损失。

通过用阳极氧化对一方滑动部件的表面进行氧化铝模处理，酯油存蓄在氧化铝膜的小孔内，提高铝材对于酯油的吸附性，滑动性、保油性、使滑动状态良好，防止滑动面断油、烧结和异常磨耗，在HFC制冷剂下能保证长期间稳定。

上述密封型压缩机中，在经氧化铝膜处理过的一方滑动部件上，再用二硫化钼(MOS₂)或DTFE等复合材附着形成润滑覆盖膜，可提高滑动表面自身的润滑性，保持良好的滑动状态，防止滑动表面断油、烧结和异常磨耗。即使采用润滑性比矿油差的酯油，也能保持润滑性。

上述密封型压缩机中，通过对构成另一方滑动部件的碳素钢进行氮化处理，可以提高表面硬度，与未经氮化处理的碳素钢相比，可以减少磨耗量，适用于具有曲轴和轴承滑动部件的往复式压缩机、具有曲轴和主轴承、付轴承滑动部件的旋转式压缩机。

本发明的密封型压缩机中，用铁氧体率40％以下的球墨铸铁轴材料做一方的滑动部件，用片状石墨铸铁或球墨铸铁的轴承材料做与该滑动部件匹配的另一方滑动部件，由于滑动部件中含有具备自身润滑性的石墨，所以可防止轴磨耗。由于用球墨铸铁做轴材料，所以可以提高刚性，适合于可高速旋转的变频机种。在变频机种中，电动机的马达旋转量受变换器控制，在轴材料的滑动部件上产生的不平衡质量，在高速旋转下产生大的不平衡力。所以，需用刚性大的轴材料。在使用HFC制冷剂的密封型压缩机中，用酯油作为冷冻机油时，铁氧体率超过40％则轴磨耗急剧进展，所以，球墨铸铁的铁氧体率需在40％以下。

本发明的密封型压缩机适合于以50Hz-60Hz运转的商用机种。该密封型压缩机的压缩机械中的一方滑动部件用片状石墨铸铁做成，因含有石墨而具有自身润滑性，可防止轴磨耗，与其相匹配的滑动部件的轴材料即使用片状石墨铸铁，当铁氧体率超过15％时，磨耗大，所以，铁氧体率最好在15％以下。这样，滑动部件的滑动特性及润滑特性均得到改善，磨耗减少，所以可适用于往复式的曲轴和轴承压缩滑动部、旋转式压缩机的曲轴和主轴承、付轴承压缩滑动部、涡旋式压缩机的曲轴和备有轴承中的固定架压缩滑动部件、螺旋式压缩机的活塞和主轴承、付轴承压缩滑动部件。

本发明的密封型压缩机中，用密度比为95％以上的材料做构成压缩滑动部的滑动部件时，保水量减少到密度比为70％的材料的1/3以下，可有效地进行水分排除。用由脂肪酸和醇合成的酯油做冷冻机油时，在水分存在下会产生可逆反应(水解)，可逆反应的结果产生的酸使酯油本身恶化，降低润滑性，促使压缩机内的有机材料恶化。通过采用密度比为95％以上的材料，排除水分，可有效地防止酯油恶化。密度比是指除去空孔后的体积与材料全部体积之比。

上述密封型压缩机，采用密度比为95％以上的SMF材料做压缩滑动部的轴承部件，存在于材料上的空孔各自独立。所以，可有效地防止水分向空孔内侵入，可防止作为冷冻机油的酯油恶化。

上述密封型压缩机，用烧结材料形成滑动部件并溶浸Cu-Sn或Cu而形成复合材，加工时的冷却水侵入空孔并保存在空孔内，可有效地防止酯油因水解而恶化。

本发明的密封型压缩机，即使用密度比不足95％的材料做构成压缩滑动部的滑动部件。通过用PTFE、MOS₂、铜、锡或青铜等的自身润滑材料封堵上述材料的空孔，也能排除冷却水的水分附着，有效地防止酯油恶化。

本发明的密封型压缩机，由于对构成压缩滑动部的一方滑动部件的表面进行氮化处理，使之具有HV1000以上的表面硬度，所以可以极力抑制磨耗的进展。

该密封型压缩机中，由于对旋转式压缩机的叶片材料进行氮化处理，使其具有HV1000以上的表面硬度，所以可极力抑制叶片的切削磨耗。用SKH51或SUS材2这样的HV600-800的材料做滑动部件时，由滑动而产生的切削磨耗较多，而当HV1000以上时，可有效地抑制该磨耗的进展。

另外，用SKH材或SUS材做旋转式压缩机叶片的材料，并对其表面进行氮化处理，使叶片表面形成4μm厚以上的化合物层，则磨耗量减少，可提高压缩性能。经过密封型压缩机的单体耐久试验得知，未进行氮化处理的SKH材做的叶片的前端磨耗量为15μm，而经氮化处理的则为4μm左右，因此，将氮化处理的化合物层厚度设定为4μm以上时，磨耗的不良影响就不会涉及到叶片材料。

本发明密封型压缩机，用周期表第4族的氮化物、第4族的碳化物、第4族的氧化物或它们的混合物做构成压缩滑动部的一方滑动部件时，在使用HFC制冷剂作为压缩制冷剂、使用4价以上酯油作为冷冻机油的条件下，磨耗量小，可得到良好的磨耗形态。

该密封型压缩机，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做构成压缩滑动部的另一方滑动部件时，由于该铸铁内包含的石墨具有自身润滑性，所以能得到良好的润滑性能。

本发明的密封型压缩机，用周期表第4族的氧化物和第3族的氧化物的混合材料做构成压缩滑动部的一方滑动部件、用含有Mo-Ni-Cr的铸铁等的铁合金做另一方滑动部件时，在使用HFC制冷剂2及4价以上酯油的密封型压缩机中，滑动部件的磨耗量少，可得到良好的滑动状态。

该密封型压缩机，通过采用氧化铝或氧化钇和氧化锆的混合物做构成压缩滑动部的一方滑动部件，可得到HV1000以上的表面硬度，在使用HFC制冷剂和4价以上酯油的密封型压缩机中，磨耗量非常小，可长期间保持良好的滑动状态。尤其是用以氧化铝和氧化铁为主体的混合陶瓷做构成旋转式压缩机滑动部的叶片时，叶片的前端磨耗量不足1μm，几乎不见磨耗。

本发明的密封型压缩机，用周期表第4族、第5族或第6族的碳化物、氮化物或氧化物作为构成压缩滑动部的一方滑动部件的基材，在基材表面用同种的氮化物、碳化物或氮化物的薄膜分别进行表面处理时，滑动部件表面被改性，可得到HV1000以上的表面硬度。表面改性时，通过把与表面改性膜同种的材料加入基材，可以提高表面改性膜与基材的密接强度，可在采用HFC制冷剂及4价以上酯油的压缩机中使用薄膜。

上述的密封型压缩机中，通过上述那样构成该压缩机，可以提高表面硬度减少磨耗量，所以，适用于旋转式压缩机的叶片、滚柱的压缩滑动部、螺旋式压缩机的十字环、活塞或汽缸轴承的压缩滑动部。

由于用含有周期表第6A族或第5族金属的合金铸铁做另一方滑动部件，所以在使用HFC制冷剂和4价以上酯油的压缩机中，可减少滑动部件的磨耗。例如，用含有Mo-Ni-Cr的合金铸铁做旋转式压缩机的另一方滑动部件滚柱时，通过与叶片材的组合，可减少滚柱的磨耗。

本发明的密封型压缩机，把旋转式压缩机的叶片槽中的吸入侧叶片槽内表面精度形成1.6s以下，使汽缸的叶片槽与叶片的实际接触面积增加，可减少磨耗。在使用HFC制冷剂和4价以上酯油的旋转式压缩机中，即使叶片硬度为HV1000以上，为了减少整体的磨耗，也需要减小与叶片作相对运动的汽缸的叶片槽内表面粗度。

通过在酯油中使用4价以上的位阻型醇，可提供热稳定性及耐热性均好的冷冻机油。

构成该酯油的脂肪酸用C₇-C₁₁级酸形成，支链型脂肪酸占50％以上体积，就不易产生金属碱，从而可防止淤渣发生，改善与HFC制冷剂的相溶性，可提供回油良好的冷冻机油。

另外，该酯油也可以是季戊四醇或其聚合体，由碳支链形成立体障碍，由于防碍水分子侵入，不易引起水解，能有效地发挥冷冻机油的润滑性能。

本发明的密封型压缩机，形成4价以上酯油的醇是位阻型醇，热稳定性及耐热性好，尤其象含有很多二氟甲烷(R32制冷剂)的HFC制冷剂那样，在压缩温度高的情况下是必需的。这种情况下，用C₇-C₁₁级酸做构成酯油的脂肪酸，支链型脂肪酸占50％以上体积，就不易形成金属碱，防止淤渣。并且，通过把支链型脂肪酸作为主体，可改善与HFC制冷剂的相溶性，回油良好。如果C₄-C₆级脂肪酸做酯油的原料，则该脂肪酸与金属的反应性高，与金属反应后形成金属碱，这是在冷冻循环中产生和堆积淤渣的原因。

用季戊四醇或其聚合体作为酯油的原料，酯油由碳支链形成立体障碍，成为妨碍水分子侵入的屏障，所以，不易引起水解，能有效地发挥冷冻机油的润滑性能。

图1是本发明密封型压缩机用于往复式压缩机的纵断面图。

图2是本发明密封型压缩机用于低温用旋转式压缩机的纵断面图。

图3是本发明密封型压缩机用于高温用旋转式压缩机的纵断面图。

图4是本发明密封型压缩机用于涡旋式压缩机的纵断面图。

图5是图4所示涡旋式压缩机的旋回涡管的平面图。

图6是本发明密封型压缩机用于螺旋式压缩机的纵断面图。

图7是图6所示螺旋式压缩机的十字机构分解组装图。

图8是表示对本发明密封型压缩机的实施例所作实验而得到的压缩滑动部的磨耗评价和污垢评价以及对照例的数据表。

图9是从实验2-实验5得到的密封型压缩机的压缩滑动部的磨耗评价和污垢评价数据表。

图10是从实验6和7得到的密封型压缩机的压缩滑动部磨耗量数据表。

图11是说明从非位阻型醇生成羧酸的过程图。

图12是从其他观点来看的压缩滑动部材料特性的数据图。

图13是简略地表示滑动部件摩擦磨耗试验机的原理图。

图14是对本发明密封型压缩机的实施例所作实验而得到的压缩滑动部的磨耗评价和污垢评价以及对照例的数据表。

图15是从实验10-13得到的密封型滑动部的磨耗评价和污垢评价的数据表。

图16是进行图14密封型压缩机的磨耗评价和污垢评价的数据表。

图17是相对于各种冷冻机油的叶片材磨耗量比较图。

图18是表示实验15-17结果的表，用摩擦磨耗试验机的工作台试验对密封型压缩机做的试验结果表。

图19是表示实验18-20结果的表，与图18所示的表相同。

图20是表示实验21-23结果的表，与图18所示的表相同。

图21是表示用核磁共振图象装置对支链型酯油的分子结构进行解析的结果图。

图22是表示作为冷冻机油的聚醇酯的选择标准。

图中，10、40、60、70、90-密封型压缩机，11-密闭箱体，12-电动机，13-压缩机械，14-固定架，16-定子，17-转子，18-曲轴(旋转轴)，18a-曲拐部，20-连杆(连接杆)，21-活塞，22-汽缸，23-汽缸室，30-冷冻机油，31、50-油泵，41-主轴承，42-付轴承，43-汽缸(汽缸体)，45-活塞滚柱，46-叶片，47-叶片槽，48-弹簧，53-吸入管，56-排出管，61-间隔板，65-蓄能器，66-吸入管，71-固定涡管，72-旋回涡管，73-压缩室，75-十字环，78-排出室，80-环形油槽，91-汽缸，93、94-汽缸轴承，95-主轴承，96-付轴承，97-活塞，98-十字机构，99-螺旋叶片，100-压缩室，104-十字环。

下面，参照附图说明本发明密封型压缩机的实施例。

本发明的密封型压缩机组装在电冰箱、电冰柜等冷冻装置、向室内供冷暖气的空调机的冷冻循环内，可大致分为往复式、旋转式、涡旋式、螺旋式四种。旋转式密封型压缩机又可分为用于电冰箱等的低温用旋转压缩机和用于空调机等的高温用旋转压缩机。

其中，往复式的密封型压缩机10的构造如图1所示，在密闭箱体11内容纳着下部的电动机12和由该电动机12驱动的上部的压缩机械13。电动机12和压缩机械13成整体地组装在固定架14上，呈上浮状态地被若干个支承弹簧15支承着。

电动机12具有定子16和转子17，形成旋转轴的曲轴18可整体旋转地轴装在定子17上。曲轴18可旋转地由固定在固定架14上的轴承19支承着。

曲轴18的曲拐部18a伸出轴承的上方，形成活塞杆的连杆20的大端部20a轴装在该曲拐部18a上。连杆20的小端球部20b通过球接头与活塞21连接，该活塞21可自由滑动地支承在汽缸22的汽缸室23内。球接头由连杆20的小端球部20b和活塞21的球座部21a形成。

汽缸22的一侧通过顶板24被汽缸盖25覆盖着，该顶板24备有图未示的排出阀和吸入阀，在汽缸盖25以内形成吸入室和排出室26。排出室26从图未示的排出消音器经排出阀27向密闭箱体11外的排出管(图未示)排出。

从图未示的吸入管吸入到密闭箱体11内的压缩用制冷剂从图未示的吸入腔进入吸入室，从该吸入室进入汽缸室23内，在该汽缸室23内通过活塞21的往复运动被绝热压缩。该密封型压缩机10是纵置型的且使密闭箱体11内形成低压的压缩机。密封型压缩机10也可以是使密闭箱体11内形成高压的型式，或者，也可以是横置型的。

在密闭箱体11的底部存放着用于润滑、冷却压缩机滑动部的冷冻机油30。该冷冻机油30被形成在曲轴18内的油泵31引到压缩机滑动部，对该滑动部进行油润滑。

压缩滑动部的滑动部件形成在支承滑动部件的支承结构上，该滑动部件可自如地滑动。压缩滑动部由一方滑动部件和构成该滑动部件匹配方的另一方滑动部件构成。具体地说，在压缩滑动部，有曲轴18与轴承19、曲轴18的曲拐部18a与连杆大端部20a、连杆小端球部20b与活塞21的球座部12a、活塞21与汽缸22，在这些滑动部件上，为了使铁类金属满足特定目的，主要采用添加了至少一种下列成分的铁合金，这些成分是：硅、锰、镍、铬、铜、铝、钨、钼、钒、钴、锆等。这些铁合金例如有合金钢、碳素钢、不锈钢、烧结合金等。为了减轻压缩机滑动部的重量也可以采用铝材料做至少其中一方滑动部件。

采用臭氧破坏系数为零的、对地球环境有益的HFC制冷剂作为压缩用制冷剂。在HFC制冷剂内，存在着作为单一制冷剂的1.1.1.2-四氟乙烷(以下称为R134a制冷剂)，除此之外，还有排出压力(温度)高于HFC R22制冷剂的二氟甲烷(R32)、五氟乙烷(R125)、1.1.2.2-四氟乙烷(R134)、1.1.2-三氟乙烷(R143)、1.1.1-三氟乙烷(R143a)、1.1-二氟乙烷(R152a)、一氟乙烷(R161)。

这些单一制冷剂中，最好把沸点与已往的CFC R12制冷剂相近的、热特性近似的R134、R134a、R143、R143a作为代替的制冷剂。

HFC制冷剂不仅作为单一制冷剂使用，也可以把2种以上的HFC单一制冷剂混合成混合物。作为HFC混合制冷剂，可以是R125/R143a/R134a的混合制冷剂、R32/R134a的混合制冷剂、R32/R125的混合制冷剂、R32/R125/R134a的混合制冷剂、R125/R134a的混合制冷剂。

采用与HFC制冷剂相溶性好的4价酯油作为润滑、冷却密封型压缩机10的压缩滑动部的冷冻机油30。4价酯油是4价醇(季戊四醇)和脂肪酸合成的合成油。4价酯油比3价酯油具有较好的耐磨耗性。

4价酯油与3价酯油相比，其作为官能团的羧基(カルボニキル基)多，所以与构成压缩滑动部的滑动部件的结合力高，耐磨耗性有改善。如果用5价以上的酯油做冷冻机油30，则更能提高与滑动部件的结合力，若不考虑造价，最好用5价以上酯油。

下面，说明往复式密封型压缩机的动作。

向密封型压缩机10的电动机12通电后，电动机12便起动，使转子17旋转。曲轴18与该转子17一起旋转。电动机12的转矩从曲轴18通过其曲拐部18a、连杆20被传递到活塞21，使该活塞21在汽缸22内往复运动。

随着活塞21的往复运动，压缩用制冷剂即HFC制冷剂从吸入室被吸进汽缸室23内并被压缩。通过压缩被高温、高压化的制冷剂被排到排出室，然后被引到排出消音器被消音，同时在排出压力脉动作用下，通过排出管27从排出管排到冷冻循环内。

从冷冻循环来的压缩用制冷剂被吸入密闭箱体11，从形成在密闭箱体11内的吸入腔经吸入室进入汽缸室23，为下一个的制冷剂压缩动作作准备。

图2所示的密封型压缩机，是组装在电冰箱内的横置式低温用旋转式压缩机。与图1有相同功能的部件用同一标记表示。所谓低温用旋转式压缩机是指制冷剂的蒸发温度不到5℃的压缩机。

该密封型压缩机40，在密闭箱体内容纳着电动机12和由该电动机12驱动的压缩机械13。电动机12具有压入在密闭箱体内的定子16和装在该定子16内的转子17，作为旋转轴的曲轴18可整体旋转地轴装在转子17上。

曲轴18可自由旋转地被构成压缩机械13的主轴承41和付轴承42支承着。压缩机械13通过该主轴承41和付轴承42在块状汽缸43内划分成汽缸室44，活塞滚柱45可自由转动地容纳在该汽缸室44内。活塞滚柱45轴装在曲轴18的曲拐部18a上，随着曲轴18的旋转面在汽缸室44内作偏心旋转。

形成在汽缸43内的汽缸室44被作为翼的叶片46分成吸入侧和排出侧。叶片46可滑动地容纳在汽缸43上的叶片槽47内，在叶片背侧形成有弹簧48，叶片46在该弹簧48的作用下被拉向活塞滚柱45一侧，挤压着滚柱的外周面。

在密闭箱体11的下部，贮存着润滑、冷冻压缩滑动部的冷冻机油30，该冷冻机油30通过在叶片46背侧形成的油泵50经供给管51供到压缩滑动部，对压缩滑动部进行润滑。压缩滑动部由曲轴18和主轴承41或付轴承42、活塞滚柱45和主轴承41或付轴承42、叶片(翼)46和活塞滚柱45、汽缸43和叶片槽47和叶片46等构成。冷冻机油30是采用的由脂肪酸(羧酸)和醇合成而成的4价以上酯油。

压缩用制冷剂通过吸入管53被吸入密闭箱11内的压缩机械13的汽缸室44内。该压缩用制冷剂是采用的臭氧破坏系数为零、对地球环境有益的R134a等HFC制冷剂。

从汽缸室44的吸入侧被吸进的压缩用制冷剂通过活塞滚柱45的旋转而被压缩，从排出口54经排出室55被引到密闭箱体11内。然后，从排出管56排到冷冻缩环内。

图2中，标记57是油冷却器，该油冷却器57使冷冻机油冷却，并使密闭箱体11内冷却。

下面，说明密封型压缩机40的动作。

向低温旋转式压缩机的密封型压缩机40的电动机12通电后，电动机12起动，使转子17旋转。曲轴18便与该转子17整体地旋转。由于该曲轴18的旋转，使得装在其曲拐部18a上的活塞滚柱45偏心旋转。

由于活塞滚柱45在汽缸室44内偏心旋转，使得从汽缸室44吸入侧吸进的压缩用制冷剂渐渐被压缩而成为压缩制冷剂并从排出口54经排出室55排放到密闭箱体11内，然后，从该密闭箱体11经排出管56排到冷冻循环中。

在冷冻循环中循环了的压缩用制冷剂从吸入管53被吸进压缩机械13的汽缸室44内，准备下一个制冷剂压缩动作。

图3所示的密封型压缩机，是组装在空调机冷冻循环内的纵置式高温用旋转压缩机。在该高温用旋转压缩机中，与图1及图2有相同功能的部件也用同一标记表示。所谓高温旋转压缩机是指制冷剂的蒸发温度为5℃以上的压缩机。

该密封型压缩机60是双型旋转压缩机。

密封型压缩机60的密闭箱11内容纳着电动机12和电流电动机12驱动的压缩机械13，电动机12设置在上部，压缩机械13设置在下部。

电动机12具有压入在密闭箱11内上部的定子16和可旋转地设在该定子上的转子17，在转子17上设置着整体旋转的曲轴18。

曲轴18伸出转子17的下方，可旋转地被压缩机13的主轴承41和付轴承42支承着。

压缩机械13有2个汽缸(汽缸体)43、43，在各汽缸43、43的汽缸室44、44内收容着活塞滚柱45、45。活塞滚柱45、45轴装在曲轴18的曲拐部18a、18b上，该曲轴18的旋转使得活塞滚柱45、45作偏心旋转。

压缩机械13的各汽缸43、43向由间隔板61分隔。该压缩机械13中，用螺栓把主轴承41侧的汽缸43固定在断面呈U字形的固定架62上，该固定架62焊接固定在密闭箱11内周部。各汽缸43、43的汽缸室由叶片46分成吸入侧和排出侧。叶片46可滑动地收容在各汽缸43、43上的叶片槽47内，在弹簧48的作用下被拉压向活塞滚柱45一侧。

与密闭箱体11内的旋转式压缩机13的各汽缸43、43相向地形成吸入用通孔64、64，从蓄能器65出来的吸入管66通过该吸入用通孔64、64分别与各汽缸43的吸入孔相通。

通过吸入管66被吸进的HFC制冷剂的压缩机用制冷剂，被吸入压缩机械13的各汽缸室44、44的吸入侧，在这里被压缩。在汽缸室44被压缩的制冷剂从各排出室55经第2排出室56排放到密闭箱体11，然后，经排放管56排放到密闭箱体11外的冷冻循环中。

该密封型压缩机60中，在密闭箱体11的底部贮存着润滑压缩滑动部的冷冻机油30。该冷冻机油是由脂肪酸和醇合成而得到的4价以上酯油。贮存在密闭箱11底部的冷冻机油30通过形成在曲轴18内下部的油泵(图未示)被送到压缩滑动部，对该压缩滑动部进行油润滑和冷却。

该密闭形压缩机60的压缩滑动部由曲轴18的主轴承41或付轴承42、活塞滚柱45和各轴承41、42或间隔板61、叶片46和活塞滚柱45、叶片46和汽缸43的叶片槽47等构成。

该密封型压缩机也进行与图2所示低温用密封型旋转压缩机同样的压缩制冷剂的压缩动作。

图4和图5表示把密闭压缩机用于涡旋式压缩机的例子。

涡旋式的密封型压缩机70组装在大型空调机等的冷冻循环中，在密闭箱11内容纳着电动机12和由该电动机12驱动的涡旋式压缩机械13。电动机12配置在密闭箱11内下部，压缩机械13配置在密闭箱11内上部。

电动机12具有固定在密闭箱11内的定子16和收容在该定子16内的转子17，作为旋转轴的曲轴18能整体旋转地轴装在定子17上。曲轴18可旋转地由固定架62的轴承部62a支承着，同时，曲轴18伸出于固定架62的上方，在伸出部上形成曲拐部18a。

压缩机械13具有固定在密闭箱11上的固定涡管71和相对于该固定涡管71作回转运动的回转涡管72，两涡管71、72组合形成压缩室73。回转涡管72可旋转地轴装在曲轴18的曲拐部18a上，随着曲轴18的旋转，回转涡管72作回转运动，为了使回转涡管72在作上述回转运动时不自转，在回转涡管72与固定架62之间装了作为十字接头的十字环75。固定架62通过十字环75接受回转涡管72的推力。

在密闭箱11中途设有吸入管53，从该吸入管53吸进作为压缩用制冷剂的HFC制冷剂。被吸入到密闭箱11内的压缩用制冷剂通过吸入通路76被引到压缩机械13的压缩室73内。

被引到压缩室73内的压缩用制冷剂通过电动机12的动作驱动，进行制冷剂压缩动作，被压缩的压缩用制冷剂被导向固定涡管71的中心部，从形成在该中心部的排出口77被送到排出室78，然后，经排出管56排到密闭箱11外。排出室78是由密闭箱11和间壁79划分成的。

在密闭箱11的底部贮存着润滑压缩滑动部的冷冻机油30，该冷冻机油30通过设在曲轴18下部的油泵(图未示)被引向压缩滑动部的。冷冻机油30是与作为压缩机用制冷剂的HFC制冷剂相溶性好的4价以上酯油。

在曲轴18上穿设着给油孔74，用于把由油泵吸上的冷冻机油30供给作为压缩滑动部的曲轴18和固定架62的轴承部以及曲轴18的曲拐部18a与回转涡管72的轴装部。

在与曲轴18的各滑动部相对应的位置上，设有给油槽，用于把供给的冷冻机油30引导到由固定架62的上面和旋回涡管72的下面形成的环形空间80内。

在固定架62上，设有给油孔81，该给油孔朝向环形空间80开口，用于把引导到环形空间80内的冷冻机油的一部分供到固定架62的推力承受面A。在固定架62的推力承受面A上形成有环形油槽82，使得供给到推力承受面A的冷冻机油流动。

在回转涡管72的下面，设有图中标记83、84所示的第1、第2二个圆形凹陷部，在该第1、第2凹陷部83、84中，形成与回转涡管72上面贯通的孔85，各贯通孔85设在该圆形第1、第2凹陷部83、84偏心的位置上。其中的一个贯通孔85位于回转涡管72的翼72a的卷终端位置。

回转涡管72相对于固定架62偏心回转，所以，随着该回转涡管72的回转动作，2个凹陷部83、84交替地与环形油槽82连通。图4和图5表示第1凹陷部83与上述环形油槽82连通的状态。

下面，说明涡旋式密封型压缩机的动作。

向电动机12通电后，电动机12起动，使得转子17旋转，曲轴18与转子17整体地旋转，随着曲轴的旋转，回转涡管72不自转地偏心回转，相对于固定涡管71作回转(涡转)运动。

通过该回转运动，从吸入管53经过密闭箱11内的吸入通路76引到压缩机械13的压缩室73内的压缩用制冷剂受到压缩作用。这时，由固定涡管71和回转涡管72形成的压缩室73一边回转一边向固定涡管71的径向中心移动，在该移动时，一边缩小容积一边移动，进行对制冷剂的压缩，从形成在固定涡管71中心部的排出口77经排出室78排到排出管56。

由于密封型压缩机70的运转，贮存在密闭箱11底部的冷冻机油30在由电动机12驱动的油泵动作下被吸到曲轴18上，通过给油孔74供给到曲轴18的滑动部B、C。

润滑过曲轴18各滑动部B、C的冷冻机油通过给油槽引导到环形空间80，再通过给油孔81绕到上述推力承受面A的环形油槽82。供给到该环形油槽82的冷冻机油中的一部分用于润滑该推力承受面A，其它的润滑油通过第1、第2凹陷部83、84和贯通孔85供给到回转涡管72的上面的外周部。

该润滑油与吸引到压缩机械13的压缩室73内的压缩用制冷剂一起被引导到固定涡管71及回转涡管72的中心部，用于润滑该固定涡管71和回转涡管72的滑动部。

在该密封型压缩机70中，由于设置了环形油槽82，所以，能积极地向压缩室73内供给冷冻机油，进行良好的润滑作用。尤其是，供给冷冻机油30的量与回转涡管72的回转数相应，所以能更加适当地润滑固定涡管71和回转涡管72的滑动部。

图6和图7表示把密封型压缩机用于螺旋式压缩机的例子。

该螺旋式的密封型压缩机90，在密闭箱体11内容纳着电动机12和压缩机械13。电动机12和压缩机械13组装成整体。

电动机12具有固定在密闭箱11内的定子16和装在该定子16内的转子17。

压缩机械13的汽缸91通过汽缸盖92可旋转地整体轴装在电动机12的转子17上。汽缸91是两端开口的，通过汽缸轴承93、94由主轴承95和付轴承96支承着。

在汽缸91内偏心地容纳着活塞97，汽缸91的旋转通过十字接头98传递给活塞97。活塞97外周壁的一部分沿着轴向与汽缸91内周壁转接。在活塞97的外周面形成螺旋形叶片槽，该螺旋形叶片槽从一端侧向另一端侧渐渐减小间距，螺旋形的螺旋叶片99可出入地嵌在该叶片槽内。

在活塞97轴向的一端部整体地设置着主轴部97a，在另一端部整体地设置着付轴部97b。两轴部插入在主轴承95和付轴承96的偏心位置处的支承孔内，可旋转地被支承着。主轴承95和付轴承96具有固定在密闭箱11上的突缘部95a、96a和从该突缘部成整体伸出的轴承轮毂部95b、96b，套筒形的金属汽缸轴93、94可旋转地支承在该轴承轮毂部95b、96b上。

因此，构成压缩机械13的汽缸91与活塞97之间的空间被螺旋叶片99沿轴向分隔成若干段，在汽缸91内，从螺旋叶片99的一端到另一端，即，从压缩用制冷剂的吸入侧向着排出侧，形成容积逐渐缩小的若干个压缩室100。

为了使螺旋叶片99上不因汽缸91和活塞97的旋转而产生轴向推力，在汽缸91的一侧，突出地设置着叶片挡块101。该叶片挡块101设在十字机构98的附近位置上，与设在活塞97端部的凹陷部102相对。

如图7所示，十字机构98具有十字环104，该十字环104与汽缸轴94成整体地旋转并且在径向可以滑动，上述汽缸轴94是可整体旋转地轴装在汽缸91上的。在该十字环104上，能整体旋转地连接活塞97的十字部97c，把汽缸91的旋转力传递到活塞97。

在密闭箱11的一侧设置着吸入管，从该吸入管53吸进的压缩用制冷剂即HFC制冷剂，通过主轴承95的支承孔和活塞97的吸入通路105被引到压缩机械13的压缩室100。由电动机12的驱动，压缩机械13驱动，汽缸91与活塞97一起旋转，被引到压缩室100的压缩用制冷剂就被压缩。

由汽缸91、活塞97和螺旋叶片99形成的压缩机械13中，压缩室100在轴向位移，压缩用制冷剂被压缩，被压缩的制冷剂经过形成在叶片挡块101上的制冷剂导出孔106排放到密闭箱11内，再从排出管56排到密闭箱11外。

在该密封型压缩机90中，压缩滑动部也由冷冻机油30润滑，该冷冻机油30由图未示的油泵导向压缩滑动部进行润滑。冷冻机油30贮存在密闭箱11的下部。冷冻机油30是与压缩用制冷剂相溶性好的4价以上酯油。

压缩机滑动部上有活塞97的叶片槽和螺旋叶片99、十字接头98的十字环104、汽缸轴93、94和主轴承95或付轴承96、活塞97的轴部和主轴承95或付轴承96等。

下面，分别说明对密封型压缩机实施例进行运行、评价的实验。

图8所示的表是对作为本发明实施例的往复式密封型压缩机10和涡旋式密封型压缩机70做的实机实验结果。即通过改变压缩用制冷剂即HFC制冷剂的种类，连续进行1000小时的16Hz-90Hz暖气运转后的压缩滑动部磨耗评价和污垢评价。所谓污垢评价是指冷冻循环中的主细管、膨胀阀等减压机构上的淤渣附着量。

在往复式的密封型压缩机10中，双压缩滑动部为例进行连杆20和曲轴18滑动部的磨耗评价和污垢评价。把连杆20设定为压缩滑动部的一方滑动部件，把匹配的另一方滑动部件设定为曲轴18。连杆20以铝为基材(主体)，表面由阳极氧化进行氧化铝膜处理，曲轴18采用JIS标准中的S45c碳素铜。

在涡旋式的密封型压缩机70中，对作为压缩滑动部的翼即回转涡管72和十字环75滑动部进行磨耗评价和污垢评价，以翼即回转涡管72作为一方滑动部件，以十字环75作为匹配的另一方滑动部件。回转涡管72与往复式的连杆同样地用铝作为基材，表面经氧化铝膜处理，十字环75采用JIS标准的S45c碳素钢。

用实机试验进行的磨耗评价中进行以下五级评价：“★”表示磨耗量在1μm以下，为无磨耗，“◎”表示磨耗量在5μm以下，为无磨耗，“○”表示在10μm以下，为正常磨耗，“△”表示磨耗量在20μm以下，为大磨耗，有伤，“×”表示磨耗量在20μm以上，为伤，有凝着。这里，凝着是指滑动部件之间呈固结状态。“○”级以上表示可以实用运行，是较好的滑动材料。

对淤渣(污垢)评价进行以下4级评价，“◎”表示冷冻循环中的淤渣附着量微小，在实际运用上没有问题，“○”表示淤渣附着量小，实用上良好，没有问题，“△”表示淤渣附着量中等，实用上正常，没有问题，“×”表示淤渣附着量大，有问题。

在实验1中，采用R134a的HFC单一制冷剂和R32(占25％重量)/R125(占25％重量)/R134a(占50％重量)的HFC混合制冷剂，采用3价酯油和4价酯油作为冷冻机油进行了评价试验。

评价试验结果，使用4价酯油者，磨耗量为正常磨耗，淤渣附着量也少，评定为良好，而采用3价酯油作为冷冻机油者，其磨耗量大，存在问题。

如对照例1-3所示，用铝做密封型压缩机的压缩滑动部的一方滑动部件，用铝或JIS标准的S45c碳素钢做另一方滑动部件时，即使用HFC制冷剂(R134a制冷剂或R32/R125/R134a混合制冷剂)作压缩用制冷剂，用3价或4价酯油作冷冻机油，其磨耗量都较大，其磨耗评价都不合格。

从实验1可知，使用HFC制冷剂的往复式或涡旋式的密封型压缩机10、70的压缩滑动部，如果用铝材作一方的滑动部件并进行氧化铝膜处理，用碳素钢作另一方滑动部件，用4价酯油作冷冻机油，则可以提高润滑性，耐磨耗性良好。

4价酯油是由脂肪酸和4价醇(季戊四醇)合成而得到的合成油，脂肪酸的OH基数目决定酯油中的酯结合数，润滑性因该酯结合数而异，4价酯油与3价以下酯油相比，由于作为官能团酯结合较多，一在压缩滑动部中，与滑动部件的结合力高，所以耐磨性得到改善。用5价以上的酯油时，其造价比已往的矿油高10-20倍，如果不考虑造价，当然用5价以上酯油更能提高结合力。

用铝材做压缩滑动部的一方滑动部件时，可减轻滑动部件的重量，降低惯性力，可降低滑动面面压，减少能量损失。

用氧化铝膜处理对压缩滑动部的一方滑动部件进行表面处理，可在氧化铝膜上产生的小孔内蓄存酯油，提高铝材的酯油吸附性、滑动性、保油性，可以使滑动状态良好，防止滑动面的断油、烧结、异常磨耗，能在使用HFC制冷剂情形下保证长期稳定的运转。

实验2-实验5中使用的密封型压缩机。也用与实验1相同的条件，分别对往复式的密封型压缩机10和涡旋式的密封型压缩机70进行1000小时的连续实机试验。进行了磨耗评价和淤渣评价。其实验结果如图9的表所示。

用HFC制冷剂(R134单一制冷剂或R32/R125/R134a混合制冷剂)作为压缩机用制冷剂的情况下，用铝材作为压缩机滑动部一方滑动部件〔往复式中的连杆，涡旋式中的翼(回转涡管)〕的基材，对表面进行氧化铝膜处理后，再用二硫化钼(MOS₂)进行表面处理，即使分别用铝材(实验2)、JIS标准中的S45c碳素钢(实验3)、用氮化处理进行表面处理的碳素钢(实验4)作相匹配的另一方滑动部件(曲轴、十字环)，如果使用4价酯油作为冷冻机油，其磨耗评价及污垢评价均良好。另外，磨耗量从实验12到实验14依次减少。在使用3价酯油的情况下，不论哪个试验，其磨耗评价均不好。

如实验5的记载所示，对压缩滑动部一方的滑动部件(连杆、翼)的表面进行氧化铝膜处理，再用PTFE(聚四氟乙烯)进行表面处理的情形下，即使用JIS标准中的FC2000铸铁作相匹配的另一方滑动部件(曲轴、十字环)，如果采用4价酯油作为冷冻机油，其磨耗评价及污垢评价均良好，如果用3价酯油，则磨耗评价差。

在实验2-实验5记载的使用HFC制冷剂的密封型压缩机中，用铝材作压缩滑动部一方滑动部件的基材，进行表面氧化铝膜处理后，再用二硫化钼或PTFE进行表面处理，用4价酯油作为冷冻机油时，在一方的滑动表面形成润滑覆盖膜，可提高自身润滑性，保持良好的滑动状态，可有效地防止滑动表面断油、烧结、异常磨耗。

可用铝材、碳素钢、铸铁、施行氮化处理的碳素钢做压缩滑动部的匹配方滑动部件，对碳素钢施行氮化处理，可提高表面硬度，减轻磨耗量。

实验6和实验7中所使用的密封型压缩机，是在排出压力为2.5MPa，吸入压力为0.5MPa条件下的旋转压缩机，以90Hz频率，连续运转1000小时，对压缩机滑动部进行磨耗评价。其实验结果如图10的表中所示。磨耗量取曲轴18和轴承的磨耗量之和，在该旋转式压缩机中，用R134a的HFC制冷剂作为压缩机用制冷剂。使用加入添加剂的4价位酯油作为冷冻机油。

在实验6和实验7的密封型压缩机中，曲轴18作为构成压缩滑动部的一方滑动部件，轴承41、42作为另一方滑动部件。在实验6中，用铁氧体率40％以下的球墨铸铁组成的铸材作为一方滑动部件的轴材料，在实验7中，用铁氧体率15％以下的片状石墨铸铁组成的铸材作为一方滑动部件的轴材料，用JIS标准中相当FC250的片状石墨铸铁作相匹配的另一方滑动部件即轴承的材料。

对铁氧体率作若干种改变进行的评价试验结果，压缩滑动部一方滑动部件的铁氧体量与磨耗量的关系是这样的：用球墨铸铁做一方的滑动部件时，其关系如图10实线a所示，用片状石墨铸铁做一方的滑动部件时，其关系如图10实线b所示。由图10可知用球墨铸铁时，铁氧体量大于40％则磨耗量增大，用片状石墨铸铁时，铁氧体大于15％以则磨耗量急剧增大。因此，用铁氧体率40％以下的球墨铸铁或铁氧体率15％以下的片状石墨铸铁做构成压缩滑动部的一方滑动部件就可以有效地防止轴磨耗。匹配的另一方滑动部件，不仅可以用具有自身润滑特性的片状石墨铸铁做，也可以用具有自身润滑特性同时刚性大的球墨铸铁做。

此外，用球墨铸铁做一方滑动部件即轴材料，可以提高轴材料的刚性，适合于可高速旋转的变频机种。在变频机种中，由于电动机由变换器控制，在轴材料滑动部件上产生的不平衡质量在高速旋转下成为大的不平衡力，所以需用刚性大的轴材料。

因此，用球墨铸铁做一方的滑动部件，用片状石墨铸铁或球墨铸铁做另一方的滑动部件，是适合于密封型压缩机的压缩滑动部的材料，可适用于往复式中的曲轴和轴承构成的压缩滑动部，旋转式压缩机的曲轴和主轴承、付轴承构成的压缩滑动部、涡旋式压缩机的曲轴和轴承部构成的压缩机滑动部、螺旋式压缩机的活塞和主轴承、付轴承构成的压缩滑动部。

用片状石墨铸铁做轴材料时，适用于以50-60Hz运转的商用机种，片状石墨铸铁内含有的石墨具有自身润滑特性，可防止轴磨耗。

用加入添加剂的4价位阻酯油作为冷冻机油，可以提高热稳定性和耐热性。

使用位阻型醇生成的位阻酯油，由于不与酯结合的醇侧的β碳进行氢结合，不能形成六圆环构造，阻止由低能热分解反应生成羧酸，提高热稳定性。

与此相反地，在非位阻型醇中，如图11所示，与β碳结合的氢原子同酯结合中的氧结合，而通过6圆环构造的中间体用低能生成羧酸，热稳定性不好。

如图8和图9所示，4价酯油与3价酯油相比，磨耗量及污垢量均有减少的倾向，但把4价酯油做成位阻酯油，则更加能提高热稳定性及耐热性。在4价位阻酯油中，选择地加入稳定剂、防氧化剂、铜非活性剂等添加剂，不注入极压添加剂。

添加稳定剂的目的是为了捕捉由于混入水分而引起水解产生的酸(酯油的水解产生的酸)或混入的水本身。添加防氧化剂是为了防止密封型压缩机保管时的氧化劣化。酯油的氧化稳定性虽然比矿油好，但吸湿性高，所以要防止因吸湿性引起的氧化。添加铜非活性剂是为了在冷冻循环的铜管内的活性化能量高的部分形成保护膜，抑制在以铜为主体的冷冻循环内生成附着物。

另外，不采用极压添加剂的原因，是由于现有的磷酸酯类极压添加剂在HFC制冷剂下，不存在氯原子，所以不生成润滑覆盖膜，妨碍酯油本身被滑动面吸附，效果少。特别是，在旋转压缩机的叶片与活塞滚柱之间易产生金属接触的磨耗。为了提高效果就必须提高极压添加剂浓度，但这样一来又有可能产生腐蚀(磨耗)问题。

稳定剂中有环氧化合物，在4价位阻酯油中添加0.2-0.8％重量的稳定剂。稳定剂的增加会导致酯油的体积阻抗率降低，所以要选择能满足制品电气绝缘阻抗率的范围的添加量(例如0.5％重量)。

首先被稳定剂捕捉的是酸，在不产生酸的情况下，可捕捉所需量的例如500ppm的油中水分。

在防氧化剂中有DBPC(二丁基对位甲酚)，添加量为0.1-0.5％重量。添加0.1％重量的DBPC，在常温下保管一年的防氧化剂残存率可保持100％。

在铜非活性剂中有BTA(苯并三唑)，添加5-20ppm。铜非活性剂的添加量通过计算冷冻循环内总的洞表面积而定。

图12是从另一观点来评价密封型压缩机的压缩滑动部所用滑动部件的材料特性值。在图12所示的密封型压缩机中，不是用实机试验来评价滑动部件的材料特性值，而是根据图13所示摩擦磨耗试验机的工作台试验的评价试验而评价的。

该评价试验是在HFC制冷剂的环境中，以预定的荷载把作为一方滑动部件的销部挤压在作为另一方滑动部件的盘D上，把3价酯油、4价酯油喷射到销P和盘D的滑动部分上，测定销P与盘D的磨耗量。

变形例1中，一方滑动部件销P，采用JIS标准的SMF4的Cu为1.0％重量，C为0.8％重量，剩下的是在Fe的烧结材料上用水蒸汽处理，使表面氧化的密度比为88％的材料，另一方滑动部件盘D，采用含有Mo-Ni-Cr的铸铁。这里的密度比是指除去空隙后的体积与材料的全部体积之比。

像变形例1那样的滑动部件销材料密度比不满95％。保水量大，不能有效地排除水分。如果采用酯油作冷冻机油，由于水分存在会产生可逆反应(水解)，产生的脂肪酸使酯油本身劣化，降低润滑性，或者促使密封型压缩机内的有机材料恶化，是很不好的。密度比为95％以上的材料，其保水量是密度比为70％的材料的1/3以下，可有效地排除水分。

变形例2和变形例3中，用密度比为95％以上的烧结材料做一方滑动部件销P，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做另一方滑动部件盘D。变形例2的销P中，SMF4的Cu占2％重量，C占0.8％重量，其余是Fe的烧结材料，用Cu-Sn浸溶表面，密度比为99％。变形例3的销P中，SMF4的Cu占2％重量，C占0.8％重量，其余是Fe的烧结材料，用Cu浸溶表面。变形例2和3的滑动部件上磨耗量极少，是很好的滑动材料。

如果用密度比为95％以上的烧结材料做滑动部件，就能有效地进行水分排除，可防止酯油等的劣化。另外，由于空孔是各自独立的，所以能有效地防止水分侵入空孔内，提高排除水分的功能。

此外，用铁合金材料做构成压缩滑动部的一方滑动部件，用Cu-Sn或Cu浸溶表面进行表面处理时，能防止加工时的冷却水保持在空孔内，可有效防止因水解而导致的酯油劣化。

用密度比不满95％的材料做构成压缩滑动部的滑动部件时，需要封堵空孔，其时，通过用PTFE、MOS₂、铜、锡或青铜等的自身润滑剂进行空孔的封堵，可提高水分的排除和润滑性，有效地防止酯油的劣化。

图14所示的表是表示把密封型压缩机用于旋转式压缩机时的评价结果。图14所示的实验8和9，对照例1和2所表示的磨耗评价及污垢评价与图8所示的具有相同条件。

实验8和9中使用的密封型压缩机，是图2所示的低温用旋转式压缩机40及图3所示的高温用旋转式压缩机60，表示在压缩机温度为120℃、排出压力为2.5MPa、吸入压力为0.05MPa的压力条件下连续1500小时压缩运转后的磨耗评价和污垢评价。

密封型压缩机的压缩用制冷剂是使用R134a制冷剂或R32/R134a混合制冷剂的HFC制冷剂。

在实验8中，用叶片作构成密封型压缩机的压缩滑动部的一方滑动部件，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做另一方的滑动部件即活塞滚柱。作为一方滑动部件的叶片，是对高速工具钢即SKH51等的SKH材表面，至少对叶片前端侧表面进行氮化处理做成的，其表面硬度为威氏硬度(HV)1000以上。

实验9中，用SUS440c那样的不锈钢(SUS材)做一方滑动部件叶片，至少对叶片的前端进行氮化处理，达到HV1000以上的表面硬度。

在实验8和9所示的使用HFC制冷剂的密封型压缩机中，作为压缩滑动部一方滑动部件的叶片的至少前端部用SKH材或SUS材构成，对表面进行氮化处理，表面硬度达HV1000以上，采用4价酯油作为冷冻机油，磨耗量极少，能得到良好的滑动状态。但用3价酯油时，磨耗量大，很不好。

如对照例1和2所示，即使用含有Cr的SKH材或SUS材做密闭形压缩机的压缩滑动部一方的滑动部件(叶片)，如果叶片的表面硬度达不到HV1000，则象已经那样用HCFC的R22作制冷剂、用矿油作冷冻机油时，虽可以得到正常磨耗，但若用HFC作制冷剂、用4价酯油作冷冻机油时，磨耗量就大，很不理想。

即，如实验8和9所示，对构成压缩滑动部的一方滑动部件(叶片)的表面进行氮化处理，使其具有HV1000以上的表面硬度，就可以极力降低叶片的切削磨耗。如对照例1和2所示，用SKH51或SUJ2那样的HV为600-800的材料做一方滑动部件时，切削磨耗大，很不理想。

如果用SKH材或SUS材构成叶片，并对表面进行氮化处理，形成4μm以上的化合物层(表面层)，则与未进行氮化处理的SKH材相比，未进行氟化处理的磨耗量为15μm(见对照例1)，而进行氮化处理的磨耗量为4μm，可见减少了许多，而且压缩性能也良好。

表面经氮化处理、表面硬度达HV1000的叶片，经单体耐久试验得知，叶片前端的磨耗量为4μm左右，所以，在叶片表面上形成4μm以上的化合物层时，叶片前端的磨耗不会影响到叶片材料。

另外，在使用HFC制冷剂的密封型压缩机中，如图15中的实验10-13所示，用周期表第4族的氮化物(TiN)、第4族的碳化物(TiC)、第4族的氧化物(TiO)或者它们的混合物(如TiC与TiN的混合物)做构成压缩滑动部一方滑动部件的叶片，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做与其匹配的另一方滑动部件(滚柱)，使用HFC制冷剂和4价酯油时，磨耗量及污垢量均少，能得到良好的磨耗状态。

采用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做匹配方的滑动部件(滚柱)，由于该铸铁所含石墨的自身润滑性，所以可得到良好的润滑性能。

图16表示把密封型压缩机用于旋转式压缩机的实施例14。如该实施例14所示，用周期表第4族的氧化物与第3族的氧化物的混合材料，例如氧化锆与氧化铝的混合物或该混合物与氧化钇的混合物(混合陶瓷)做构成密封型压缩机压缩滑动部的一方滑动部件(叶片)，用HFC制冷剂和4价酯油时，叶片前端磨耗量不到1μm，几乎未磨耗。可保持长期间的极好滑动状态。

特别是在旋转式压缩机中，用以氧化铝和氧化锆为主的混合陶瓷做一方滑动部件叶片，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做与其匹配的另一方滑动部件(滚柱)，用4价酯油作冷冻机油时，磨耗量不到1μm，几乎未磨耗，污垢量，淤渣附着量也极小，是非常理想的，所以适用于可从低频变到高频的变频驱动式那样的滑动条件严格的压缩机。该实施例中，用3价酯油作为冷冻机油也有好的效果，该实施例是对采用了75％重量氧化锆、20％重量氧化铝，其余为稳定剂的压缩机进行的实机试验。

图17表示使用不同种类的冷冻机油时，叶片前端磨耗量的比较。试验所用的压缩机是采用HFC制冷剂R134a的旋转式压缩机，在排出压力为2MPa，吸入压力为0.02MPa的压力条件下，以120℃的压缩温度连续运转2000小时进行试验得出的。用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做与叶片匹配的活塞滚柱。

从图17可知，用氧化铝和氧化锆的复合陶瓷做叶片，其表面硬度可达到HV1000以上，在4价酯油中使用时，磨耗量在1μm以下，几乎不磨耗，在4价酯油中有极好的磨耗状态。

图15和图16所示的实验10-14中，用低温用旋转式压缩机和高温用旋转式压缩机，在排出压力为2.5MPa、吸入压力为0.5MPa的压力条件下，压缩运转频率90Hz、用R134a制冷剂或R32/R134a混合制冷剂作为压缩用制冷剂，用3价位阻酯油和4价位阻酯油作为冷冻机油，连续运载1000小时，进行磨耗评价和污垢评价。

图18中的表表示实验15-17的结果。该实验是把构成压缩滑动部后一方滑动部件(销)挤压在与其匹配的另一方滑动部件(盘)上，用摩擦磨耗试验机的工作台试验进行评价试验的。

评价试验是在环境压力为2MPa的压力条件下，作用250Kg荷载，压缩温度为120℃、滑动速度为1m/sec、滑动时间为4小时的试验条件下进行滑动部件的磨耗评价的。

用周期表第4族、第5族或第6族的碳化物(TiC、Vc、CrC)做构成压缩滑动部一方滑动部件的基材，在基材表面用同族的氮化物薄膜分别进行表面处理，滑动部件表面被改性，可得到HV1000以上的表面硬度。在表面改性时，在基材中加入与表面改性膜同种类的材料，可以提高表面改性膜与基材的密接强度，可作为HFC制冷剂和4价酯油中的薄膜使用。

图19和图20的表是表示用与图18同样的方法用工作台试验进行评价的实验18-20和实验21-23的结果。

在实验21-23中，用周期表第4族、第5族或第6族的氮化物(TiN、VN、CrN)或者用周期表第4族、第5族或第6族的氧化物(TiO、Vo、CrO)作为构成压缩滑动部的滑动部件(叶片)的基材，在基材表面，用同族的碳化物(TiC、Vc、CrC)的薄膜或同族的氮化物(TiN、VN、CrN)的薄膜分别作表面处理，进行表面改性，得到HV1000以上的表面硬度。表面改性时，在基材中加入与表面改性的膜同种的材料可以提高表面改性膜与基材的密接强度，可作为HFC制冷剂和4价酯油中的薄膜使用。因此，把同族的碳化物、氮化物、氧化物组合在第4族、第5族或第6族的氮化物、碳化物或氧化物上，作为压缩滑动部的滑动部件是很理想的。

在HFC制冷剂和4价酯油中，由于不形成氯化物的润滑物质，表面摩擦系数增大，所以，表面改性膜与基材的密接强度是很重要的。

该密封型压缩机适用于旋转式压缩机及螺旋式压缩机的压缩滑动部，在旋转式压缩机中，一方的滑动部件是叶片，另一方滑动部件是滚柱的滑动部分，在螺旋式压缩机中，一方的滑动部件是十字环，另一方滑动部件是活塞或汽缸轴承的滑动部分，螺旋式压缩机的活塞或汽缸轴例如用碳素钢做。

如图20的对照例1所示，用第6族的氮化物(CrN)做一方的滑动部件，用第4族的氮化物(TiN)进行薄膜处理，另一方滑动部件即使用含有Mo-Ni-Cr的铸铁，由于其密接强度弱，所以磨耗量大，是不合适的。

另外，如实验15-23的结果所示，在密封型压缩机中，用含有周期表中第6A族或第5族的金属的铁合金金属做另一方的滑动部件时，在使用HFC制冷剂及4价以上酯油的压缩机中，可减少滑动部件的磨耗。

即，在旋转式压缩机中，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做另一方滑动部件即滚柱时，与叶片组合可减少磨耗。

该密封型压缩机，在旋转式压缩机的叶片槽中，对吸入侧叶片槽的内面进行拉削加工后，再研磨加工形成1.6s以下的表面精度，使得汽缸的叶片槽与叶片的接触面积增大，可减少磨耗。

在采用HFC制冷剂和4价以上酯油的旋转式压缩机中，即使叶片硬度在HV1000以上，为了减少整体的磨耗，需要减小与叶片作相对运动的汽缸叶片槽内的表面粗糙度，使其光滑。通常的汽缸的叶片槽都要进行拉削加工，当表面粗糙度为4s-8s叶片硬度为HV1000以上时，不能减低磨耗。

另外，在该密封型压缩机中，最好采用位阻型醇作为构成与HFC制冷剂一起使用的4价以上酯油的醇。采用了4价位阻型醇后4价位阻型酯油，其热稳定性及耐热性均好，所以，特别是象含有很多二氟甲烷的HFC制冷剂那样，在压缩温度高的情况下是必需的。

密封型压缩机中使用的酯油，脂肪酸由C₇-C₁₁级的酸作成，支链型脂肪酸最好占50％体积以上。

酯油是由脂肪酸和醇合成而得到的，C₄-C₆级的脂肪酸，由于脂肪酸脂与铁、铜等金属的反应性高，所以容易形成铁、铜等的金属碱，成为淤渣的产生的原因。为了阻止形成金属碱，必须要用C₇-C₁₁级脂肪酸，必须以脂肪酸为支链型主体。

如图21的支链结构所示，支链型酯油中，在酯基相邻的α碳(从靠近酯基处称α.β.γ)上有碳支链(C₂H₅)，该碳支链成为立体障碍，能阻止水分子侵入，不易产生水解。

另外，支链型酯油以支链型脂肪酸为主体，能改善与HFC制冷剂的相溶性，回油良好，可防止冷冻机油的不足。

选择冷冻机油，除了考虑与HFC制冷剂的相溶性而外，还从吸湿性、电绝缘性的观点来进行选择，选用将3价以上的醇即多元醇和单羧酸(一个羧基)合成而得到的多元醇酯油，另外，如图22所示，考虑到与滑动部件的结合力，多元醇采用4价的位阻型醇，不采用热稳定性及氧化稳定性差的非位阻型醇，另外，即使采用位阻型醇，也不采用3价的醇，因为其磨耗大。

另外，考虑水解性、稳定性、与HFC制冷剂的相溶性等因素，构成4价以上酯油的单羧酸中，支链型脂肪酸(羧酸)占90％体积以上，直链型脂肪酸(靠近酯基的碳)以具有碳支链的成分为主体，具体地说，考虑到耐水解性，支链型脂肪酸和直链型脂肪酸的比率是，支链型约占90％体积，直链型约占10％体积。

在本发明的一个实施例中，对采用4价酯油，最好是4价的位阻型醇作为冷冻机油的例子进行了说明，也可以采用结合力更大的5价以上机油作为冷冻机油。

本发明密封型压缩机中所用的密闭箱，是把盖体和有底筒状容器嵌合并焊接固定而成的完全密闭的箱体，或者是用螺栓螺母把盖体和容器固定成的半密闭箱体。

在不脱离本发明主题的范围内可作出种种变形例。

如上所述，本发明的密封型压缩机中，可以使用HFC制冷剂，耐磨耗性好，冷冻机油的耐水解性(稳定性)好，可有效地防止腐蚀、淤渣等问题的发生。

在采用HFC制冷剂的密封型压缩机中，由于用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，所以润滑性和耐磨耗性良好。酯油是由脂肪酸和醇合成而得到的，润滑性因酯油中的酯结合数而异，而该酯结合数是由脂肪酸的OH基数决定的。4价以上酯油与3价以下酯油相比具有良好的耐磨耗性，例如，4价酯油与3价酯油相比，由于作为官能团的酯结合较多，所以与压缩滑动部的滑动部件的结合力高，耐磨性好。如果不考虑经济因素，则采用5价以上的酯油能得到更好的结合力，是很理想的。

构成压缩滑动部的滑动部件的一方用铝材做成时，可以减轻滑动部件的重量，降低惯性力，降低滑动面的面压，从而可减少能量损失。

用阳极氧化法对一方滑动部件的表面进行氧化铝膜处理，可以把酯油蓄在铝氧化膜上产生的子孔内，提高铝材对酯油吸附性、滑动性和保油性，使滑动状态良好。防止滑动面断油、烧结和异常磨耗，在HFC制冷剂下可保证长期间稳定。

上述密封型压缩机，在经氧化铝膜处理的一方滑动部件上，再用二硫化钼或PTFE等复合材料附着形成润滑覆盖膜，可提高滑动表面的自身润滑性，保持良好的滑动状态，防止滑动表面断油、烧结和异常磨耗。即使采用润滑性比矿油差的酯油也能保持润滑性。

在上述的密封型压缩机中，对构成另一方滑动部件的碳素钢进行氮化处理可以提高表面硬度，与未经氮化处理的碳素钢相比，可以减少磨耗量，适用于具有曲轴和轴承压缩滑动部的往复式压缩机，另外也适用于具有曲轴和主轴承、付轴承压缩滑动部的旋转式压缩机。

本发明的密封型压缩机中，用铁氧体率为40％以下的球墨铸铁的轴材料作一方滑动部件，用片状石墨铸铁或球墨铸铁的轴承材料作与之相匹配的滑动部件，由于在滑动部件中含有具备自身润滑特性的石墨，所以可防止轴磨耗。另外，由于用球墨铸铁作轴材料，所以可提高刚性，适合于可高速旋转的变频机种，在变频机种中，电动机的马达旋转量被变换器控制，在轴材料的滑动部件上产生的不平衡质量在高速旋转下产生很大的不平衡力，所以需要刚性大的轴材料。在使用HFC制冷剂的密封型压缩机中，用酯油作冷冻机油时，当铁氧体率超过40％则轴磨耗急速进展。所以，球墨铸铁的铁氧体率须在40％以下。

本发明的密封型压缩机适合于以50Hz-60Hz运转的商用机种。该密封型压缩机的压缩机构中的一方滑动部件用片状石墨铸铁做成，因石墨铸铁中含有石墨而具有自身润滑性，可防止轴磨耗，与其匹配的另一方滑动部件的轴材料即使采用片状石墨铸铁，当铁氧体超过15％时磨耗较大，所以，铁氧体率最好在15％以下。这样滑动部件的滑动特性及润滑特性等都得到改善，轴磨耗减少，所以可适用于往复式压缩机的曲轴与轴承压缩滑动部、旋转式压缩机的曲轴和主轴承、付轴承压缩滑动部、涡旋式压缩机的备有曲轴和轴承部的固定架压缩滑动部、螺旋式压缩机的活塞和主轴承、付轴承压缩滑动部。

本发明的密封型压缩机中，用密度比为95％以上的材料做构成压缩滑动部的滑动部件时，其保水量为密度比为70％材料的1/3以下，能有效地进行水分排除。用由脂肪酸和醇合成的酯油做冷冻机油时，在水分存在的条件下会产生可逆反应(水解)，该可逆反应的结果产生的酸会使酯油本身恶化，降低润滑性能，促使压缩机内的有机材料恶化。所以，采用密度比为95％以上的材料可以排除水分，有效地防止酯油的恶化等。密度比是指除掉空孔的体积与材料的全体体积之比。

上述的密封型压缩机中，用密度为95％以上的SMF材料做压缩滑动部的轴承部件，存在于材料上的空孔是各自独立的，可有效地防止水分向空孔内侵入，可防止作为冷冻机油的酯油恶化。

上述密封型压缩机中，用烧结材料做成滑动部件并溶浸Cu-Su或Cu形成复合材质，加工时的冷却水侵入空孔并保持在孔内，可有效地防止酯油因水解而导致的恶化。

本发明的密封型压缩机中，即使用密度比不足95％的材料制做构成压缩滑动部的滑动部件，通过用PTFE、MOS₂、铜，锡或青铜等的自身润滑材料封止该材料的空孔，排除冷却水的水分附着，可有效地防止酯油恶化。

本发明的密封型压缩机中，由于对构成压缩滑动部的一方滑动部件表面进行氮化处理，使其具有HV1000以上的表面硬度，所以可以极力抑制磨耗的进行。

该密封型压缩机中，由于对旋转式压缩机的叶片材料进行氮化处理，使其具有HV1000以上的表面硬度，所以，可抑制叶片的切削磨耗的进行。用SKH51或SUS材2那样的HV600-800的材料做滑动部件时，由滑动会使切削磨耗进展，但采用HV1000以上时，可有效地抑制该磨耗的进展。

另外，用于用SKH材或SUS构成旋转式压缩机叶片并对表面进行氮化处理，形成4μm以上厚度的叶片表面化合物质，所以可减少磨耗量，提高压缩性能。据对密封型压缩机进行的单体耐久试验可知，未经氮化处理的SKH材，其叶片前端磨耗量为15μm，而经氮化处理过的磨耗量仅为4μm。因此，把经氮化处理的化合物层的厚度定为4μm，磨耗产生的不利影响就不会涉及到叶片材料。

本发明的密封型压缩机中，用周期表第4族的氮化物、第4族的碳化物、第4族的氧化物或它们的混合物做构成压缩滑动部一方的滑动部件时，在采用HFC制冷剂作为压缩制冷剂、采用4价以上酯油作为冷冻机油的情况下，磨耗量小，可得到良好的磨耗状态。

该密封型压缩机中，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做构成压缩滑动部的另一方滑动部件时，由于该铸铁内含有的石墨具有自身润滑性，所以能得到良好的润滑性能。

本发明的密封型压缩机中，用周期表第4族的氧化物和第3族的氧化物的混合材料做构成压缩滑动部一方的滑动部件，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁等的铁合金材料做另一方滑动部件时，在使用HFC制冷剂及中价以上酯油的情况下，滑动部件的磨耗量少，可得到良好的滑动状态。

该密封型压缩机中，用氧化铝或氧化钇或氧化锆的混合物做构成压缩滑动部的一方滑动部件，可得到HV1000以上的表面硬度，在使用HFC制冷剂和4价以上酯油的密封型压缩机中，磨耗量非常小，可长期保持良好的滑动状态。尤其是采用以氧化铝和氧化锆为主体的混合陶瓷做构成旋转式压缩机滑动部的叶片时，叶片的前端磨耗量不足1μm，几乎不见磨耗。

本发明的密封型压缩机中，用周期表第4族、第5族或第6族的碳化物、氮化物或氧化物作为构成压缩滑动部一方滑动部件的基材，对基材表面用同种氮化物、碳化物或氮化物的薄膜分别进行表面处理，使滑动部件表面改性，可得到HV1000以上的表面硬度。表面改性时，通过把与表面改性膜同种的材料加入基材，可以提高表面改性膜与基材的密接强度。可在使用HFC制冷剂及4价以上酯油的压缩机内使用薄膜。

上述密封型压缩机中，通过上述构成该压缩机，可以提高表面硬度、减少磨耗量，所以，适用于旋转式压缩机的叶片、滚柱等滑动部件、螺旋式压缩机的十字环及活塞或汽缸轴承等滑动部件。

由于用含有周期表第6A族或第5族金属的合金铸铁做另一方的滑动部件，在使用HFC制冷剂和4价以上酯油的压缩机中，可减少滑动部件的磨耗。例如，用含有Mo、Ni、Cr的合金铸铁做旋转式压缩机的另一方滑动部件滚柱时，与叶片材组合，可减少滚柱的磨耗。

本发明的密封型压缩机中，把旋转式压缩机叶片槽中的吸入侧叶片槽内面，形成1.6s以下的表面程度，使汽缸的叶片槽与叶片的实际接触面积增大，可减少磨耗。在使用HFC制冷剂和4价以上酯油的旋转式压缩机中，即使使叶片硬度在HV1000以上，为了减少整体的磨耗，需要减小与叶片作相对运动的汽缸叶片槽内的表面程度。

用4价以上的位阻型醇作为酯油，可以提供热稳定性和耐热性均好的冷冻机油。

用C₇-C₁₁级的酸形成构成该酯油的脂肪酸，使支链型脂肪酸占50％体积以上，可以使金属碱不易形成，从而防止淤渣发生，改善与HFC制冷剂的相溶性，提供回油良好的冷冻机油。

另外，该酯油也可用季戊四醇或其聚合体做成，由碳支链形成立体障碍，阻止水分子侵入，不易产生水解，能有效地发挥作为冷冻机油的润滑性能。

本发明密封型压缩机中，形成4价以上酯油的醇是位阻型醇，具有良好的热稳定性和耐热性，尤其是象含有很多二氟甲烷(R32制冷剂)的HFC制冷剂那样，在压缩温度高的情况下是必需的。这种情况下，构成酯油的脂肪酸是C₇-C₁₁级酸，支链型脂肪酸占50％以上体积，不易形成金属碱，防止淤渣产生，由于以支链型脂肪酸为主体，与HFC制冷剂的相溶性得到改善，回油良好，采用C₄-C₆级脂肪酸作为酯油原料时，该脂肪酸与金属的反应性高，与金属反应形成金属碱，在冷冻循环中易产生和堆积淤渣。

由于在酯油原料中含有季戊四醇或其聚合体，所以酯油中由碳支链形成立体障碍，形成妨碍水分子侵入的屏障，不易引起水解，能有效发挥作为冷冻机油的润滑功能。

Claims

1.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC(氢碳氟化合物)制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，以铝材为主体材料做构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件，并对表面进行氧化铝膜处理，用碳素钢做另一方滑动部件。

2.如权利要求1所述的密封型压缩机，其特征在于，在经氧化铝膜处理的一方滑动部件上再形成二硫化钼表面处理层。

3.如权利要求1所述的密封型压缩机，其特征在于，在经氧化铝膜处理的一方滑动部件上再形成聚四氟乙烯表面处理层。

4.如权利要求1所述的密封型压缩机，其特征在于，在构成另一方滑动部件的碳素钢的滑动表面上形成氮化处理层。

5.如权利要求1至4中任一项所述的密封型压缩机，其特征在于，密闭形压缩机是往复式压缩机，其一方滑动部件是连杆，另一方滑动部件是曲轴。

6.如权利要求1至4中任一项所述的密封型压缩机，其特征在于，密闭形压缩机是涡旋式压缩机，其一方滑动部件是叶片，另一方滑动部件是曲轴或十字环。

7.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用铁氧体率40％以下的球墨铸铁的轴材料做构成上述压缩滑动部的一方滑动部件，用片状石墨铸铁或球墨铸铁的轴承材料做与该滑动部件匹配的另一方滑动部件。

8.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用铁氧体率15％以下的片状石墨铸铁的轴材料做构成上述压缩滑动部的一方滑动部件，用片状石墨铸铁或球墨铸铁的轴承材料做与该滑动部件相匹配的另一方滑动部件。

9.如权利要求7或8所述的密封型压缩机，其特征在于，密封型压缩机是往复式压缩机，其一方的滑动部件是曲轴，另一方滑动部件是固定在固定架上的轴承。

10.如权利要求7或8所述的密封型压缩机，其特征在于，密封型压缩机是回转式压缩机，其一方的滑动部件是曲轴，另一方滑动部件是主轴承或付轴承。

11.如权利要求7或8所述的密封型压缩机，其特征在于，密封型压缩机是涡旋式压缩机，其一方的滑动部件是曲轴，另一方滑动部件是备有轴承部的固定架。

12.如权利要求7或8所述的密封型压缩机，其特征在于，密封型压缩机是螺旋式压缩机，其一方的滑动部件是偏心地配置在汽缸内的、两端备有轴部的活塞，另一方滑动部件是支承上述轴部的主轴承或付轴承。

13.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用密度比95％以上的材料做构成上述压缩滑动部的滑动部件材料。

14.如权利要求13所述的密封型压缩机，其特征在于，滑动部件材料是密度比为95％以上的、具有独立空孔的SMF材料。

15.如权利要求13或14所述的密封型压缩机，其特征在于，滑动部件材料是在Cu占2％重量、C占0.8％重量，其余主要为有Fe金属组织的烧结材料中溶浸了Cu-Su的复合材料。

16.如权利要求13或14所述的密封型压缩机，其特征在于，滑动部件材料是在Cu占2％重量、C占0.8％重量，其余主要为有Fe金属组织的烧结材料中溶浸了Cu的复合材料。

17.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷却机油，用密度比不足95％的、空孔被PTFE(聚四氟乙烯)、MOS₂、铜、锡或青铜等的自身润滑材料封堵的材料做构成上述压缩机滑动部的滑动部件。

18.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用对滑动面进行氮化处理的、表面硬度为HV1000以上的材料做构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做另一方的滑动部件。

19.如权利要求18所述的密封型压缩机，其特征在于，密封型压缩机是旋转式压缩机，其一方的滑动部件是叶片，另一方滑动部件是滚柱或汽缸，上述叶片的至少前端进行过氮化处理，具有HV1000以上的硬度。

20.如权利要求19所述的密封型压缩机，其特征在于，叶片是SKH(高速工具钢)材料或SUJS(不锈钢)材料，表面经氮化处理，经氮化处理的叶片表面的化合物层有4μm以上的层厚。

21.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用周期表第4族的氮化物、第4族的碳化物、第4族的氧化物或它们的混合物做构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件，用铸铁做另一方滑动部件。

22.如权利要求21所述的密封型压缩机，其特征在于，一方的滑动部件基材表面未进行过处理，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做另一方滑动部件。

23.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用周期表第4族的氧化物和第3族的氧化物的混合材料做构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做另一方滑动部件。

24.如权利要求23所述的密封型压缩机，其特征在于，周期表第4族的氧化物是氧化锆，第3族的氧化物是氧化铝或氧化钇。

25.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用周期表第4族、第5族或第6族的碳化物、氮化物和氧化物作为构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件的基材，在基材表面用同族的氮化物、碳化物或氮化物的薄膜进行表面处理，用含有Mo-Ni-Cr的铸铁做另一方滑动部件。

26.如权利要求21、22、25中任一项所述的密封型压缩机，其特征在于，密封型压缩机是旋转式压缩机，其一方滑动部件是叶片，另一方滑动部件是滚柱。

27.如权利要求23至25中任一项所述的密封型压缩机，其特征在于，密封型压缩机是螺旋式压缩机，其一方滑动部件是十字环，另一方滑动部件是活塞或汽缸轴承。

28.如权利要求18至25中的任一项所述的密封型压缩机，其特征在于，用含有周期表第6A族或第5族的金属的合金铸铁做另一方滑动部件。

29.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，在构成上述压缩机滑动部的汽缸的叶片槽中，至少将吸入侧叶片槽的内表面精度形成为1.6s以下。

30.如权利要求1、7、8、13、17、18、21、23、25、29中的任一项所述的密封型压缩机，其特征在于，4价以上酯油具有4价以上的位阻型醇。

31.如权利要求1、7、8、13、17、18、21、23、25、29中的任一项所述的密封型压缩机，其特征在于，4价以上酯油是由脂肪酸和醇合成而生成的，上述脂肪酸是C₇-C₁₁级的酸，支链型脂肪酸占50％以上体积，直链型脂肪酸不到50％体积。

32.如权利要求1、7、8、13、17、18、21、23、25、29中的任一项所述的密封型压缩机，其特征在于，4价以上酯油原料中含有季戊四醇或其聚合体。

33.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，形成该酯油的4价以上的醇是位阻型醇。

34.如权利要求33所述的密封型压缩机，其特征在于，酯油是由脂肪酸和醇合成生成的，上述脂肪酸是C₇-C₁₁级的酸，支链型脂肪酸占50％以上体积，直链型脂肪酸不足50％体积。

35.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于，采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，该酯油原料中含有季戊四醇或其聚合体。

36.一种密封型压缩机，在密闭箱体内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于：以铝材为主体材料做构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件，并对表面进行氧化铝膜处理，再形成二硫化钼表面处理层，用铝材做另一方的滑动部件。

37.一种密封型压缩机，在密闭箱内容纳着电动机和压缩机械，采用HFC制冷剂作为被该压缩机械压缩的制冷剂，其特征在于：采用4价以上酯油作为润滑该压缩机滑动部的冷冻机油，用铝材为主体做构成上述压缩机滑动部的一方滑动部件，并对表面进行氧化铝膜处理，再形成聚四氟乙烯表面处理层，用铸铁做另一方滑动部件。