CN1104565C - 流体压缩机 - Google Patents

Abstract

一种流体压缩机，包括螺旋叶片式压缩机构部分，所使用的致冷剂是HFC系致冷剂，与该致冷剂同时使用的润滑油是酯系油、聚醚系油、烷基苯系油、聚四氟乙烯系油的一种或两种以上各系油的混合物，其中，上述螺旋叶片式压缩机构部分的其中一个滑动部件，采用灰口铸铁或球墨铸铁，而另一滑动部件采用氮化硅陶瓷或经过表面硬化处理的炭钢或特殊钢。

Description

流体压缩机

技术领域

本发明涉及一种如用压缩致冷循环致冷剂的压缩机，特别是与备有螺旋叶片式压缩机构的流体压缩机有关。

背景技术

具有螺旋叶片式压缩机构部分的流体压缩机已是公知技术，例如USP5,125,805中公开的。这种压缩机，电动机部分嵌在气缸外部，活塞偏心地配置在气缸内，在活塞上，从一端侧到另一端侧形成螺距逐渐变小的螺旋槽，叶片可自由出入地嵌入该槽中。

气缸与活塞之间由叶片隔成若干个空间，在气缸内，从其一端侧到另一端侧，形成容积逐渐变小的压缩室。

气缸的旋转力通过传递机构传递给活塞，以确保气缸与活塞的位置关系、相对的圆周速度，并使之同时旋转。随着这种旋转运动，叶片沿着活塞径向伸进。

例如，致冷循环中的致冷剂气体，通过吸入通路吸入气缸内，再从各压缩室中位于吸入侧的压缩室逐渐送到位于排出侧的压缩室，渐渐地被压缩。

但是，到达排出侧的压缩室后，压力就会上升到一定值，就会通过排出通路，从密闭壳1内导出。于是，充满的高压气体从与密闭壳体相连接的排出管排出进入致冷循环中。

这种流体压缩机，以往采用CFC(含氯氟烃)12(以下称R12)致冷剂，或者HCFC(氢化氯氟烃)22(以下称R22)致冷剂。此外，为了保持该压缩机构部分的驱动顺利，采用环烷系及石腊系石油作润滑油。

但是，由于上述R12致冷剂完全是含氯的卤代含氯氟烃，这种物质对大气层中臭氧层的稳定性会产生强烈破坏，因此，已经作出了在将来对这种致冷剂的生产完全废除的科学决定，并将其作为特定的甲基睾丸酮(Fron，)限制对象。

另一方面，R12致冷剂，由于是含氯的氢，在大气层中易分解，破坏臭氧层的作用小一些，因此，将其作为指定的甲基睾丸酮，又因为其对臭氧层的破坏系数是一遗留问题，从这一点出发，近来开始对其在使用总量上进行限制，并且计划将来原则上废除。

由于这些事实，因此要求有一种能替代上述特性的甲基睾丸酮或指定甲基睾丸酮的新型致冷剂，促进了以不破坏臭氧层为核心的新替代物质的开发，结果，导致使用不含氯元素的HFC(氢化碳氟烃hydrofluorocarbon)系致冷剂。

作为替代致冷剂的HFC系致冷剂，其特点是该致冷剂中不含氯元素。但是，对滑动部件的耐磨性带来不良影响。因此，必须充分考虑滑动部件的耐磨性。

鉴于此，本发明的目的是，提供一种以使用FHC系致冷剂为前提，与润滑油的相溶性高、滑动部件的耐磨性好、耐久性及可靠性得以保证的流体压缩机。

发明概述

为完成上述目的，本发明第一种流体压缩机作为第一方案，包括螺旋叶片式压缩机构部分，所使用的致冷剂是HFC系致冷剂，与该致冷剂同时使用的润滑油是酯系油、聚醚系油、烷基苯系油、聚四氟乙烯油的一种或两种以上各系油的混合物，上述螺旋叶片式压缩机构部分中的一个滑动部件，采用灰口铸铁或球墨铸铁，而另一滑动部件采用氮化硅陶瓷或经过表面硬化处理的炭钢或特殊钢，其中一个滑动部件是十字联轴环，另一滑动部件是活塞的十字联轴节部或者十字联轴节支承件。

上述螺旋叶片式压缩机构部分包括：通过气缸轴承将其两端分别可自由旋转地支承在轴承架上的气缸；轴部两端偏心地支承在上述轴承架内，并且该两端轴部偏心地配置在上述气缸内的旋转体；设置在该旋转体外周面上的、沿着轴向螺矩逐渐变小而形成的螺旋槽；可自由出入地嵌入该槽中的螺旋叶片；由该螺旋形叶片隔成容积逐渐变小的若干压缩室；能使上述气缸与旋转体以相对的圆周速度同时旋转，从而将吸入压缩室中的致冷剂气体逐渐送入压缩室中，并压缩排出的旋转力传递机构。

此外，上述旋转力传递机构是十字联轴节机构。

活塞部件由灰口铸铁或球墨铸铁制成，并且其铁素体系数是25％以下，至少在与十字联轴环滑动的面上，除游离石墨部分外，形成硬度为HV0.05 750以上、厚为2Oμm以上的淬火硬化层。

十字联轴环部件最好由氮化硅陶瓷制成，其弯曲强度为7Okgf/mm²以上。

此外，十字联轴环部件最好是由表面经过硬化处理的碳钢或特殊钢制成，并且经过渗炭处理或氮化处理，形成硬度为HV0.05 750以上、厚度为10μm以上的表面硬化层。

另一方面，十字联轴节支承部件最好是由表面经过硬化处理的碳钢或特殊钢制成，并且经过渗炭处理或氮化处理而形成硬度为HV0.05 750以上，厚度为10μm以上的表面硬化层。

为完成上述目的，本发明第二方案提供的流体压缩机包括，螺旋叶片式压缩机构部分，使用的润滑油是酯系油、聚醚系油、烷基苯系油、聚四氟乙烯系油的一种或两种以上各系油的混合物，所述螺旋叶片式压缩机构部分的其中一分滑动部件，采用灰口铸铁或球墨铸铁，而另一滑动部件采用灰口铸铁或球墨铸铁或经过封孔处处理的铁基烧结合金，滑动部件其中一个是活塞轴部或气缸轴承，另一滑动部件是可自由旋转支承上述其中一个滑动部件的轴承架。

该螺旋叶片式压缩机构部分包括：通过气缸轴承将其两端分别可自由旋转地支承在轴承架上的气缸；轴部两端偏心地支承在上述轴承架内，并且该两端轴部偏心地配置在上述气缸内的旋转体；设置在该旋转体外周面上的、沿着轴向方向螺矩逐渐变小而形成的螺旋槽；可自由出入地嵌入该槽中的螺旋形叶片；由该螺旋形叶片隔成容积逐渐变小的若干个压缩室；能使上述气缸与旋转体以相对的圆周速度同时旋转，从而将吸入压缩室中的致冷剂气体逐渐送入压缩室中，并压缩排出的旋转力传递机构。

此外，活塞轴部或者气缸最好是由灰口铸铁或球墨铸铁制成，其铁素体系数为25％以下。

轴承架最好由经过封孔处理的铁基合金制成，树脂材料或是由高延性的金属的溶液浸渗或渗透的密度比为85％以上。

为完成上述目的，本发明第三方案的流体压缩机包括：螺旋叶片式压缩机构部分，使用的致冷剂是HFC系致冷剂，与该致冷剂同时使用的润滑油是酯系油、聚醚系油、烷基苯系油、聚四氟乙烯油的一种或两种以上各系油的混合物，构成上述螺旋叶片式压缩机构部分的其中一个或另一个滑动部件，采用灰口铸铁或球墨铸铁，滑动部件中，一个是活塞，另一个是气缸。

该螺旋叶片式压缩机构部分包括：通过气缸轴承将其两端分别可自由旋转地支承在轴承架上的气缸；轴部两端偏心地支承在上述轴承架内，并且该两端轴部偏心地配置在上述气缸内的旋转体；设置在该旋转体外周面上的、沿着轴向方向螺矩逐渐变小而形成的螺旋状槽；可自由出入地嵌入该槽中的螺旋状叶片；由该螺旋状叶片隔成容积逐渐变小的若干压缩室；能使上述气缸与旋转体以相对的圆周速度同时旋转，从而将吸入压缩室中的致冷剂气体逐渐送入压缩室中，并压缩排出的旋转力传递机构。

本发明的前提是，备有螺旋叶片式压缩机构部分，所使用的致冷剂是HFC致冷剂，与该致冷剂同时使用的润滑油是酯系油、聚醚系油、烷基苯系油、聚四氟乙烯油的一种或两种以上各系的混合物。

本发明第一方案中，螺旋叶片式压缩机构部分的其中一个滑动部件，采用灰口铸铁或球墨铸铁，而另一滑动部件采用氮化硅陶瓷或经过表面硬化处理的碳钢或特殊钢。

本发明第二方案中，所述压缩机构部分中的一个滑动部件，采用灰口铸铁或球墨铸铁，而另一滑动部件采用灰口铸铁或球墨铸铁或经过封孔处理的铁基烧结合金。

本发明第三方案中，构成所述压缩机构部分中的一个或另一个滑动部件，采用灰口铸铁或球墨铸铁。

因此，在使用不含氯元素的、对臭氧层不会破坏的、具有高压性的HFC系致冷剂的严格润滑条件下，通过选择润滑油和压缩机构部件的材料可以降低压缩机构部滑动部件的磨损量。

附图说明

图1是本发明一实施例的流体压缩机的纵断面图；

图2是同一实施例的十字联轴节机构的分解立体图。

图3是实施例1、2和比较例1、2的特性图。

图4是实施例3、4和比较例3、4的特性图。

图5是实施例5、6和比较例5、6的特性图。

图6是实施例7和比较例7、8的特性图。

图中：

22螺旋叶片式压缩机构部分

30主轴承架

31副轴承架

32、33气缸轴承

24气缸

27旋转体(活塞)

28槽

29叶片

27C活塞十字联轴节部

S压缩室

40十字联轴节机构

38十字联轴环

33十字联轴支承件(第二气缸轴承)

具体实施方式

下文结合附图叙述本发明的一个实施例。

本发明的流体压缩机用于致冷循环装置中，所使用的致冷剂是，HFC系致冷剂，下文将对此作进一步的叙述，在该例中，采用R32/R125/R134a的三种混合致冷剂。

图1所示的压缩机本体20由轴向为水平方向、两端部封闭的密闭壳体21和装在该密封壳体内的螺旋叶片式压缩机构部分22及电动机部分23组成。

上述压缩机构部分22，包括两端有开口的气缸24，转子25通过气缸盖24a嵌在该气缸的外周面上。静子26嵌在密闭壳体21的内周面上，转子25与静子26构成了上述的电动机部分23。

在上述气缸24内，作为旋转体的活塞27偏心地配置着。由于活塞27偏心配置在气缸24内，这样，沿着活塞轴向方向的一部分周壁与气缸的内周壁旋转接触。

在该活塞27的周面上，从一端到另一端形成螺距逐渐变小的螺旋状槽28，螺旋形叶片29可自由出入地嵌入该槽28中(图中示出了相互的简化结构)。

气缸24与活塞27之间的空间由上述叶片29隔成若干个空间，在气缸24内，从气缸的一端侧到另一端侧，即吸入侧到排出侧，形成若干个容积逐渐变小的压缩室S。

在上述活塞27轴向方向一端形成主轴部27a，另一端形成副轴部27b，这两个轴部分别插入固定在密闭壳体21a内壁上的主轴承架30与副轴承架31的支承孔30a、31a中，并由其分别可自由旋转地支承着。

上述支承孔30a、31a相对于主轴承架30、副轴承架31分别偏心地设置着，插入其中的上述活塞27由其在偏心位置支承着。

主轴承架30、副轴承架31分别由固定安装在密闭壳体21内壁上的凸缘部30b、31b以及分别一体地突伸设置在这两个凸缘部上的支承轴部30c、31c构成。

另一方面，在气缸24两端部的内周面上，分别压入地嵌着由金属所制成的气缸轴承32、33，并且，这两个轴承32、33分别装在主、副轴承架30、31的支承轴部30c、31c外周面与气缸24两端部内周面之间。

在此，安装在主轴承上的支承轴部30c与气缸24一端部之间的气缸轴承称作第一气缸轴承32，而安装在副轴承上的支承轴部31c与气缸24另一端部之间的气缸轴承称作第二气缸轴承33。

第一气缸轴承32作成壁厚较厚的环形状，其一侧的表面与气缸24的端面一般齐，处于同一平面内。另一侧面是气缸24的内侧端面的一部分，为伸进的突出部，该突出部面对叶片29的端部，其位置的设定使该突出部成为叶片29的挤压部32a。

上述第二气缸轴承33构成下文将要叙述的作为旋转力传递机构的十字联轴节机构40的一部分。

吸入管41连接在上述密闭壳体21的一侧面上，其开口端与主轴承架30的支承孔30a相通。从上述活塞27的主轴部27a端面形成沿轴向延伸的吸入导向通路42，该通路开口于活塞27的端部外周面。

在上述气缸24的十字联轴节机构40的附近，设置有叶片限位器43。该限位器43与设置在上述活塞端部的槽部对置，并延伸到接近槽部的位置，沿限位器轴向设置有导出的导向孔44。

也就是说，该叶片限位器43拧入活塞27的周面，并且面对叶片29端部而伸出，上述导出导向孔44与气缸24内部和内壁壳体21内部相通。进而在密闭壳体21的端部，连接有排出管45。

沿着密闭壳体21的内底部，形成储存润滑油的油池46，储藏在该油池46中的润滑油是酯系油、聚醚系油、烷基苯系油、聚四氟乙烯系油的一种或者前述各系油的两种以上的混合物。在此，也可以采用相当于四价酯、VG68(日本工业标准粘度等级-JIS粘度等级)的润滑油。

侵入油池46储存的润滑油中的向上吸入润滑油的通路47a、47b分别与上述主轴承架30、副轴承架31形成一体，并从该两个轴承的下端部分别朝下延伸。该向上吸油的通路47a、47b的上端部贯通主轴承架30、副轴承架31，并且在支承孔30a、31a上形成开口。

另一方面，由螺旋叶片所组成的给油泵48，48，分别卷装在与向上吸油的通路47a、47b的上端开口对置的活塞27的两轴部27b、27b上。

下文，详述上述十字联轴节机构40。

如图2的分解图所示，在气缸24的另一端侧，在气缸端面的附近位置，设置有一对螺纹孔34，在面对该螺纹孔34的第二气缸轴承33的外周面部位设置有凹孔35。

于是，在第二气缸轴承33插嵌到气缸24内周面的状态下，就可将止动螺钉36螺纹地插入气缸螺纹孔34中，该螺钉的前端部与气缸轴承33的凹孔35接触。如果拧紧止动螺钉36，就可以将气缸轴承33牢固地固定在气缸24上。

上述第二气缸轴承33的壁作成较厚的环形状，再固定地嵌装在气缸内周面的状态下，其一侧面与气缸的端面一般齐，两者位于同一平面。另一侧面是气缸内部侧端面，在该侧面上设置有一对呈180°对称与气缸轴承33一体的键，该键部作为配合键37、37。该配合键37、37内侧之间间隔的尺寸与气缸轴承33的内径尺寸基本一致，其外侧间隔的尺寸与气缸轴承外径尺寸基本一致，从正面看近似为矩形，其左右两侧面分别进行高精度研磨加工。

另一方面，上述活塞27上设置有与副轴部27b邻接的键部，该键部作为活塞十字联轴节部27c。该活塞十字联轴节部27c与副轴部27b的直径基本相同，或其间隔尺寸稍大于该直径，加工成一对以相互准确的平行度加工而成的平行面。

在该活塞十字联轴节部27c与上述第二气缸轴承33的配合部37、37之间安装有十字联轴环38。也就是说，第二气缸轴承33具有所谓的接受十字联轴节的功能。

上述十字联轴环38，其一侧面设置有与上述活塞联轴节部27c可自由滑动配合的一对第一键槽39a、39a，这两个键槽39a，39a互成180°对置，其另一侧面上设置有与上述气缸轴承33的配合部37、37可自由滑动配合的一对相互成180°对置的第二键槽39b、39b。

上述第一键槽39a与第二键槽39b设置在相互垂直的位置上。十字联轴环38的内径尺寸设定成与副轴部27b存在间隙的稍大于其轴径的尺寸，并且其外径尺寸与活塞27的外径基本相同。

上文所构成的压缩机，电动机部23通电时转子25与气缸24一体旋转。

由于气缸24与第一、第二气缸轴承32，33形成一体，因此它们可以一起旋转，特别是第二气缸轴承33的旋转可以通过设置在该轴承33上的一对配合部37，37传递给十字联轴环38的第二键槽39b、39b，使十字联轴环38旋转。

结果，由于活塞27的活塞联轴节部27c与联轴节环38的第一键槽39a、39a配合，所以，十字联轴环38的旋转可以传递给活塞27。

由于活塞27相对于气缸24支承在偏心位置，十字联轴环38备有第一、第二键槽39a、39b，所以，气缸24与活塞27以彼此不同的半径在保持相对的圆周速度及相互的位置关系的基础上同时旋转。

随着气缸24与活塞27的转动，叶片29相对于槽28出入，在活塞的径向方向伸出或缩回，在这种作用下，压缩室S产生负压，将致冷循环中的低压致冷剂气体从吸入管41吸入。

HFC系致冷剂的致冷剂气体通过主轴承架30上所形成的支承孔30a和吸入导向通路42导入气缸24内。于是，致冷剂气体从各压缩室S中的位于吸入侧附近的压缩室顺次被送往位于排出侧的压缩室，在这期间逐渐被压缩。

致冷剂气体移送到排出侧附近的压缩室S之后，在该处压力上升到一定值，通过叶片限位器43与设置在气缸盖24a上的导出导向孔44，将该高压气体向密闭壳体21内导出。

一旦高压气体充满密闭壳体21内部空间，就会从排出管45排出，导入外部的致冷循环机器中。

同时，随着活塞轴部27a，27b的旋转，卷绕在其上的给油泵48、48就会处于驱动状态，将储存在油池46中的润滑油通过向上吸油通路47a、47b吸引上去。由此将润滑油供给构成压缩机构部分22的各滑动部件，确保其润滑性能。

本发明第一方案所对应的权利要求1-7的流体压缩机，在下表1中示出了其实施例1、2的设定条件。

表1

	实施例1	实施例2	比较例1	比较例2
					致冷剂	混合致冷剂	混合致冷剂	混合致冷剂	R22
润滑油	相当于4价酯VG68	相当于4价酯VG68	相当于4价酯VG68	环烷系石油VG56
					活塞	相当于FC250铁素体系数：5％有表面硬化处理	相当于FC250铁素体系数：5％有表面硬化处理	相当于FC250铁素体系数：30％有表面硬化处理	相当于FC250铁素体系数：30%有表面硬化处理
十字联轴环	氮化硅	特殊钢相当于IJS sus430有氮化处理	碳钢相当于IJS S45C	碳钢相当于JIS S45C

构成螺旋叶片式压缩机构部分22的其中一个滑动部件是十字联轴节机构40的活塞27，在实施例1和2中，即采用相当于FC250的灰口铸铁或球墨铸铁，其铁素体系数(铁素体析出的面积比率)设定成5％。

上述十字联轴环38，在第1实施例中，采用氯化硅陶瓷。在这种场合，其弯曲强度必须在70kgf/mm²以上。

而在第2实施例中，采用相当于JIS sus430特殊钢表面经过氮化处理的十字联轴环。在这种场合，必须形成硬度为HV0.05 750以上、厚度为10μm以上的表面硬化层。

不论在哪一实施例中，至少与十字联轴环38滑动的面，即活塞十字联轴节部27c的表面，除游离石墨部分外，都形成或有硬度为HV0.05 750以上、厚度为20μm以上的淬火硬化层。

在如上述的实施例1、2的条件下，如图3所示，相对于运转时间的活塞/十字联轴环的磨损量之和的特性用曲线A表示，也就是说，在最初阶段(约300小时)磨损量之和变成规定量(约5μm)之后，经过连续运转一定时间(约5000小时)，磨损量就基本上不再变化。由此可以明显看出，提高了耐磨性。

相比之下，在比较例1和比较例2中，相对于运转时间的活塞/十字联轴环的磨损量之和的特性用曲线B(比较例1)及曲线C(比较例2)表示。

该比较例1、2的特定条件通过先前的表1示出。也就是说，在比较例1中，所采用的致冷剂与润滑油和实施例1相同，活塞也采用相当于FC250的材料、经过表面化处理，并且铁素体系数为30％。而十字联轴环采用相当于JIS S45C的碳钢。

在比较例2中，也采用了与实施例1、2相同的致冷剂，润滑油采用环烷系石油VG56。活塞用相当于FC250的材料，并经过表面硬化处理，铁素体系数为30％。十字联轴环采用相当于JIS S45C的碳钢。

如图3所示，比较例1的曲线B，在最初阶段(约500小时)，磨损量的和处在变高的状态，此后，逐渐递增，因此不耐用。比较例2的曲线C，在规定的连续时间内(约5000小时)，其磨损量的和大约是实施例1、2的三倍(约15μm)，其耐磨性差。

实施例3、4的流体压缩机，所设定的条件在表2中示出。

也就是说，致冷剂采用3种混合致冷剂，润滑油采用相当于4价酯的VG68润滑油。

表2

	实施例3	实施例4	比较例3	比较例4
					致冷剂	混合致冷剂	混合致冷剂	混合致冷剂	R22
润滑油	相当于4价酯VG68	相当于4价酯VG68	相当于4价酯VG68	环烷系石油VG56
					十字联轴环	氮化硅	特殊钢相当于JIS SUS430有氮化处理	碳钢相当于JIS S45C	碳钢相当于JIS S45C
十字联轴节支承件	碳钢相当于JIS S45C有氮化处理	粉末高连钢(淬火)树脂封孔	碳钢相当于JIS S45C	碳钢相当于JIS S45C

在实施例3中，作为其中一个滑动部件的十字联轴环38，采用氮化硅陶瓷。而作为另一个滑动部件的十字联轴节支承件(第二气缸轴承33)，采用相当于JISS45C的碳钢，并且具有经过氮化处理的表面硬化层。

在实施例4中，十字联轴环是由相当于JIS sus430的特殊钢制成，并具有氮化处理的表面硬化层，十字联轴节支承件采用粉末高速钢(相当于SKH56的高速钢)，并经过淬火处理、树脂封孔处理。

不管在哪种实施例中，十字联轴节支承件的第二气缸轴承33，经过表面硬化处理后，形成硬度如HV0.05750以上、厚10μm以上的表面硬化层。

另一方面，在比较例3中，所采用的致冷剂和润滑油与实施例3、4相同。十字联轴环与十字联轴节支承件采用相当于JIS S45C的炭钢。在比较例4中，致冷剂采用HCFC22(R22)，润滑油采用环烷系石油。十字联轴环和十字联轴节支承件采用相当于JIS S45C的碳钢。

如图4所示，在表2设定的条件下，在实施例3、4中，十字联轴环/十字联轴节支承件相对于运转时间的磨损量之和，在运转后(约200小时)到达一定量(约5μm)，随后，经过一定时间(约5000小时)的连续运转，便基本不变，因此，其耐磨性好。

另一方面，在比较例3中，经过最初的时间(约2000小时)，其磨损为最大，即25μm，因此，不实用。在比较例4中，在经过规定的连续运转时间(5000小时)时，磨损量之和(约20μm)是实施例3、4的约4倍左右。因此，其差距是十分明显的。

表3给出了有关实施例5、6的流体压缩机的设定条件。

表3

	实施例5	实施例6	比较例5	比较例6
					致冷剂	混合致冷剂	混合致冷剂	混合致冷剂	R22
润滑油	相当于4价酯VG68	相当于4价酯VG68	相当于4价酯VG68	环烷系石油VG56
					活塞	相当于FC250铁素体系数：5%	相当于FC250铁素体系数：5％	相当于FC250铁素体系数：50％	相当于FC250铁素体系数：30％
轴承	相当于FC250铁素体数：5％	烷结合金相当于IJS SMF-4树脂封孔	相当于FC250铁素体系数：30％	相当于FC250铁素体系数：30％

即是说，致冷剂用三种混合致冷剂，润滑油采用相当于4价酯的VG68。

实施例5中，其中一个滑动部件活塞27，采用相当于FC250的灰口铸铁或球墨铸铁。其铁素体系数是5％。另一个滑动部件的主轴承架30及副轴承架31也采用相当于FC250的灰口铸铁或球墨铸铁。其铁素体系数是5％。

实施例6中，活塞27采用相当于FC250的灰口铸铁或球墨铸铁。其铁素体系数是5％，主轴承架30和副轴承架31采用相当于JIS SMF-7烧结合金，并经过树脂封孔处理。

并且，实施例6中，经过封孔处理的铁基烧结合金，所用树脂材料或者具有高延性的金属的溶液浸渗或渗透密度为85％以上。

另一方面，比较例5所采用的致冷剂和润滑油与实施例5、6相同。活塞及轴承架也采用相当于FC250的灰口铸铁或球墨铸铁，其铁素体系数为30％。

比较例6中，致冷剂采用R22，润滑油采用环烷系石油VG56。活塞和轴承架也采用相当于FC250的灰口铸铁或球墨铸铁，铁素体系数为30％。

如图5所示，在表3的设定条件下，在实施例5、6中，活塞/轴承架相对于运转时间的磨损量，运转开始后(约1000小时)到达一定量(约2μm)，随后，经过一定时间(约5000小时)的连续运转，便不再变化，因此，其耐磨性好。

另一方面，在比较例5中，在经过一定时间的连续运转之后，磨损(约8μm)大约为各实施例的4倍，而在比较例6中，在经过相同的时间之后，磨损量之和(约4μm以上)大约为各实施例的2倍以上。因此，可以看出，确保了实施例的优越性。

并且，不论是在实施例5、6中的哪种实施例，对于支承活塞27的气缸轴承30、31，例如采用与上述同样的设定条件，不言而喻，同样，也可提高其耐磨性。

表4示出了有关实施例7的流体压缩机的设定条件。

表4：

	实施例7	比较例7	比较例8
				致冷剂	混合致冷剂	混合致冷剂	R22
润滑油	相当于4价酯VG68	相当于4价酯VG68	环烷系石油VG56
				活塞	相当于FC250铁素体系数：5％	相当于FC250铁素体系数：30％	相当于FC250素体系数：30％
气缸	相当于FC250铁素体系数：5%	相当于FC250铁素体系数：30％	相当于FC250铁素体系数：30％

也就是说，实施例7中，致冷剂是三种混合致冷剂，润滑油是相当于4价酯的VG68。作为其中之一的滑动部件活塞27，采用相当于FC250的灰口铸铁或球墨铸铁。其铁素体系数是5％。另一滑动部件气缸24也采用相当于FC250的灰口铸铁或球墨铸铁。其铁素体系数为5％。

另一方面，在比较例7中，采用的致冷剂与润滑油和实施例7相同。活塞及轴承架也采用相当于FC250的灰口铸铁或球墨铸铁，铁素体系数是30％。

比较例8中，致冷剂采用R22，润滑油是环烷系石油VG56。活塞及气缸也采用相当于FC250的灰口铸铁或球墨铸铁，铁素体系数为30％。

如图6所示，表4所设定的条件下，活塞叶片槽29和气缸24内表面的相对于运转时间的磨损量之和，在实施例7中，是经过规定时间(约2000小时)便达到一定量(约2μm)，随后，经过长时间(约5000小时)的连续运转，则基本上不再变化，因此，其耐磨性好。

另一方面，在比较例7中，在经过最初时间(约1000小时)时，其磨损量之和便急剧上升，此后，继续递增。经过长时间(约5000小时)的连续运转，则变为实施例的3倍弱些(约8μm)，因此，其耐磨性差。

在比较例8中，在经过最初时间(约1200小时)时，其磨损量之和急剧上升，之后，继续递增。经过长时间(约5000小时)的连续运转，则变为实施例的2倍弱(约5μm弱)，其耐磨性也不好。

在以上的比较例中，由于相当于FC250的灰口铸铁或球墨铸铁的铁素体系数设定为30％，被认为硬度低，易凝结。

在上述实施例中，所采用的HFC系致冷剂说明是选用R32/R125a/R134a的三种混合致冷剂，但并不限于此，也可以采用R32/R134a的两种混合致冷剂或者R125/R143a的两种混合致冷剂。

也可以使用单一的致冷剂，即二氟甲烷(R32)、五氟代乙烷(R125)、1，1，2，2，-四氟代乙烷(R134a)、1，1，2-三氟代乙烷(R143)、1，1，1-三氟代乙烷(R143a)、1，1，-二氟代乙烷(R152a)、一氟代乙烷(R161)等。

在这些单一的致冷剂中，R134、R134a、R143、R143a具有与以往的CFC12(R12)致冷剂接近的沸点，因此可以作为替代致冷剂。

如上所述，根据本发明的各实施例方案，由于是以HFC致冷剂和相溶性良好的润滑油组合为前提的，因此，可以提供具有耐磨性高、耐久性长及可靠性高滑动部件的的流体压缩机。

Claims (13)

1.一种流体压缩机，包括螺旋叶片式压缩机构部分，所使用的致冷剂是HFC系致冷剂，与该致冷剂同时使用的润滑油是酯系油、聚醚系油、烷基苯系油、聚四氟乙烯系油的一种或两种以上各系油的混合物，其特征是，上述螺旋叶片式压缩机构部分的其中一个滑动部件，采用灰口铸铁或球墨铸铁，而另一滑动部件采用氮化硅陶瓷或经过表面硬化处理的炭钢或特殊钢，其中一个滑动部件是十字联轴环，另一滑动部件是活塞的十字联轴节部或者十字联轴节支承件。

2.根据权利要求1所述的流体压缩机，其特征是，上述螺旋叶片式压缩机构部分包括：

通过气缸轴承将其两端分别可自由旋转地支承在轴承架上的气缸；

两端轴部偏心地支承在上述轴承架内，并且该两端轴部偏心地配置在上述气缸内的旋转体；

设置在该旋转体外周面上的、沿着轴向方向螺矩逐渐变小而形成的螺旋形槽；

可自由出入嵌入该槽中的螺旋叶片；

由该螺旋叶片隔成容积逐渐变小的若干个压缩室；

使上述气缸与旋转体以相对的圆周速度同时旋转，从而将吸入压缩室中的致冷剂气体逐渐送入压缩室中，并压缩排出的旋转力传递机构。

3.根据权利要求2所述的流体压缩机，其特征是，上述旋转力传递机构是十字联轴节机构。

4.根据权利要求3所述的流体压缩机，其特征是，上述活塞部件由灰口铸铁或球墨铸铁制成，并且其铁素体系数、即铁素体析出的面积比率是25％以下，至少在与十字联轴环滑动的面上，除游离石墨部分外，形成硬度为HV0.05 750以上、厚为20μm以上的淬火硬化层。

5.根据权利要求3所述的流体压缩机，其特征是，上述十字联轴环部件，是由氮化硅陶瓷构成，其弯曲强度为70kgf/mm²以上。

6.根据权利要求3所述的流体压缩机，其特征是，上述十字联轴环部件是由表面经过硬化处理的碳钢或特殊钢制成，并且经过渗炭处理或氮化处理而形成硬度为HV0.05 750以上，厚度为10μm以上的表面硬化层。

7.根据权利要求3所述的流体压缩机，其特征是，上述十字联轴节支承部件是由表面经过硬化处理的碳钢或特殊钢制成，并且经过渗炭处理或氮化处理而形成硬度为HV0.05 750以上、厚度为1Oμm以上的表面硬化层。

8.一种流体压缩机，包括螺旋叶片式压缩机构部分，所使用的润滑油是酯系油、聚醚系油、烷基苯系油、聚四氯乙烯系油的一种或两种以上各系油的混合物，其特征是，上述螺旋叶片式压缩机构部分的其中一个滑动部件，采用灰口铸铁或球墨铸铁，而另一滑动部件采用灰口铸铁或球墨铸铁或经过封孔处理的铁基烧结合金，上述滑动部件，其中一个是活塞轴部或者气缸轴承，另一滑动部件是可自由旋转支承上述其中一个滑动部件的轴承架。

9.根据权利要求8所述的流体压缩机，其特征是，上述螺旋叶片式压缩机构部分包括：

通过气缸轴承将其两端分别可自由旋转地支承在轴承架上的气缸；

两端轴部偏心地支承在上述轴承架内，并且该两端轴部偏心地配置在上述气缸内的旋转体；

设置在该旋转体外周面上的、沿着轴向方向螺矩逐渐变小而形成的螺旋槽；

可自由出入地嵌入该槽中的螺旋形叶片；

由该螺旋形叶片隔成容积逐渐变小的若干个压缩室；

能使上述气缸与旋转体以相对的圆周速度同时旋转，从而将吸入压缩室中的致冷剂气体逐渐送入压缩室中，并压缩排出的旋转力传递机构。

10.根据权利要求8所述的流体压缩机，其特征是，活塞轴部或者气缸是由灰口铸铁或球墨铸铁制成，其铁素体系数为25％以下。

11.根据权利要求8所述的流体压缩机，其特征是，上述轴承架由经过封孔处理的铁基合金制成，树脂材料或是由高延性的金属的溶液浸渗或是渗透的密度比为85％以上。

12.一种流体压缩机，包括螺旋叶片式压缩机构部分，使用的致冷剂是HFC系致冷剂，与该致冷剂同时使用的润滑油是酯系油、聚醚系油、烷基苯系油、聚四氟乙烯系油的一种或两种以上各系油的混合物，其特征是，构成上述螺旋叶片式压缩机构部分的其中一个或另一个滑动部件，采用灰口铸铁或球墨铸铁，上述滑动部件，其中一个是活塞，另一个是气缸。

13.根据权利要求12所述的液体压缩机，其特征是，上述螺旋叶片式压缩机构部分包括：

通过气缸轴承将其两端分别可自由旋转地支承在轴承架上的气缸；

两端轴部偏心地支承在上述轴承架内，并且该两端轴部偏心地配置在上述气缸内的旋转体；

设置在该旋转体外周面上的、沿着轴向方向螺矩逐渐变小而形成的螺旋状槽；

可自由出入地嵌入该槽中的螺旋形叶片；

由该螺旋形叶片隔成容积逐渐变小的若干个压缩室；

使上述气缸与旋转体以相对的圆周速度同时旋转，从而将吸入压缩室中的致冷剂气体逐渐送入压缩室中，并压缩排出的旋转力传递机构。

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