JP2000009071A - Rotary compressor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ハイドロフルオ
ロカーボン(ＨＦＣ)系冷媒を圧縮するロータリ圧縮機に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary compressor for compressing a hydrofluorocarbon (HFC) -based refrigerant.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、回転式冷媒ガス圧縮機の一つ
としてロータリ圧縮機がある。このロータリ圧縮機は、
上ベアリングと下ベアリングとに摺動支持されたクラン
クシャフトによって偏心回転されるローラと、このロー
ラを収納するシリンダと、このシリンダに形成されたベ
ーン溝に出没可能に挿入されて先端部を上記ローラの外
周面に常時摺接しているベーンを有している。そして、
冷媒ガスと冷凍機油との混合液体によって潤滑されて、
上記ローラがシリンダ内で偏心回転することによって上
記冷媒ガスを圧縮する。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a rotary compressor as one of the rotary refrigerant gas compressors. This rotary compressor is
A roller that is eccentrically rotated by a crankshaft slidably supported by an upper bearing and a lower bearing, a cylinder that houses the roller, and a roller that is inserted in a vane groove formed in the cylinder so as to be able to protrude and retract, and the tip of the roller is Has a vane that is always in sliding contact with the outer peripheral surface. And
Lubricated by a liquid mixture of refrigerant gas and refrigerating machine oil,
The refrigerant gas is compressed by eccentric rotation of the roller in the cylinder.
【０００３】ところで、上記構成を有するロータリ圧縮
機においては、上記上ベアリング,下ベアリング,クラン
クシャフト,ローラ,シリンダおよびベーン等の摺動摩擦
部品が多く存在し、特にインバータ制御方式のロータリ
圧縮機の場合には、高速高負荷運転や急速始動運転等の
苛酷な摺動条件下では十分な潤滑が得られない。そこ
で、上記摺動摩擦部品の摩耗を減らして良好な潤滑性を
得るべく以下のような種々の提案がなされている。By the way, in the rotary compressor having the above configuration, there are many sliding friction parts such as the upper bearing, the lower bearing, the crankshaft, the roller, the cylinder, and the vane. Particularly, in the case of the rotary compressor of the inverter control system, However, sufficient lubrication cannot be obtained under severe sliding conditions such as high-speed high-load operation and rapid start operation. Therefore, the following various proposals have been made to reduce the wear of the sliding friction parts and obtain good lubrication.
【０００４】特開平７−３０１１８８号公報に開示され
た圧縮機では、ＨＦＣ系フロン冷媒を使用した場合にお
けるローラとベーンとの焼き付きを防止し、且つ、相互
の摩耗量を低減するようにしている。そのために、上記
ローラを、黒鉛量が５面積％以上であり、ステダイド量
が２面積％以上の鋳鉄で形成し、焼入れ焼戻し熱処理硬
さが５０ＨＲＣ以上を呈するようにしている。また、上
記ベーンを、炭素Ｃが０.９５〜２.８％(重量比：以下
も同様)、シリコンＳiが２.０％以下、マンガンＭnが
１.５％以下、クロームＣrが２.５〜８.０％と、タング
ステンＷが２０％以下、モリブデンＭoが１２％以下と
の一種または二種を、Ｗ＋２Ｍoで１２〜２８％、バナ
ジュウムＶが３.０〜１０％、コバルトＣoが１２％以下
を含み、残部鉄Ｆeおよび不可避的不純物から成る組成
を有する基地に、全重量に対して２５面積％以下の炭化
物粒子が分散された焼結によって結合した組織を有する
ように形成している。そして、上記ベーンの炭化物の平
均粒径を３.０μm以下とし、このベーンと上記ローラと
を組み合わせている。[0004] In the compressor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-301188, seizure between the roller and the vane when an HFC-based Freon refrigerant is used is prevented, and the amount of mutual wear is reduced. . For this purpose, the roller is made of cast iron having a graphite amount of 5 area% or more and a steadide amount of 2 area% or more, and has a quenching and tempering heat treatment hardness of 50 HRC or more. Further, the vane is composed of 0.95 to 2.8% of carbon C (weight ratio: the same applies hereinafter), 2.0% or less of silicon Si, 1.5% or less of manganese Mn, and 2.5% of chromium. -18.0%, tungsten W is 20% or less, molybdenum Mo is 12% or less, W + 2Mo is 12-28%, vanadium V is 3.0-10%, and cobalt Co is 12%. A matrix having a composition consisting of the balance of iron Fe and unavoidable impurities, including the following, is formed to have a structure bonded by sintering in which 25% by weight or less of carbide particles with respect to the total weight are dispersed. The average particle size of the carbide of the vane is set to 3.0 μm or less, and the vane and the roller are combined.
【０００５】また、特公平９−２６８６２４４号公報に
開示された回転式冷媒ガス圧縮機では、鉄系溶製材から
なる摺動構成部品の摺動面を形成する素地上に、直に、
Ｆe3Ｏ4を主成分とし、表面に開口部を有する多孔質の
第１の層と、その下地上に形成された緻密質の第２の層
とから成る２層構造の酸化鉄被膜を有する摺動構成部品
を備えている。In the rotary refrigerant gas compressor disclosed in Japanese Patent Publication No. 9-2686244, a sliding surface of a sliding component made of an iron-based ingot is formed directly on a substrate.
It has a two-layer iron oxide coating composed of a porous first layer containing Fe 3 O 4 as a main component and having an opening on the surface, and a dense second layer formed on the underlayer. It has sliding components.
【０００６】また、文献「“酸窒化酸化皮膜の摩擦摩耗
特性”日本潤滑学会トライボロジー会議予稿集,1992-5,
p327-330」では、耐摩耗性向上策の一つとして、材料表
面に酸窒化酸化処理を施した場合の最適表面構造と、そ
の皮膜の耐摩擦摩耗特性について検討している。その結
果、酸窒化酸化処理によって優れた耐摩耗性,油保持性,
油膜広がり性が得られるとしている。[0006] Also, the literature "" Friction and wear characteristics of oxynitride oxide film ", Proceedings of the Japan Lubrication Society Tribology Conference, 1992-5,
In p327-330, as one of measures to improve wear resistance, we are studying the optimal surface structure when oxynitriding is applied to the material surface and the friction and wear resistance of the coating. As a result, excellent wear resistance, oil retention,
It is said that oil film spreadability can be obtained.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来より冷
凍装置の冷媒としてよく使用されているハイドロクロロ
フルオロカーボン(ＨＣＦＣ)系冷媒のオゾン層破壊に鑑
みて、近年ＨＦＣ系冷媒が使用されるようになってきて
いる。そして、その場合に、ＨＦＣ系冷媒との相溶性や
粘性等の点から、冷凍機油としてエステル系の冷凍機油
が使用される。In view of the destruction of the ozone layer of a hydrochlorofluorocarbon (HCFC) -based refrigerant which has been frequently used as a refrigerant in a refrigeration system, an HFC-based refrigerant has recently been used. Is coming. Then, in this case, ester-based refrigerating machine oil is used as the refrigerating machine oil in terms of compatibility with the HFC-based refrigerant and viscosity.
【０００８】しかしながら、上記摺動摩擦部品の摩耗を
減らして良好な潤滑性を得る従来のロータリ圧縮機にお
いては、ＨＦＣ系冷媒をエステル系の冷凍機油と共に使
用した場合には以下のような問題がある。すなわち、上
記摺動摩擦部の硬度が高いために焼き付きは生じない。
ところが、相手材が摩耗する場合があり、その場合には
摺動部でエステルが分解して金属石鹸が生成するのであ
る。However, in the conventional rotary compressor which obtains good lubricity by reducing the wear of the sliding friction parts, when the HFC-based refrigerant is used together with the ester-based refrigerating machine oil, there are the following problems. . That is, seizure does not occur because the hardness of the sliding friction portion is high.
However, the mating material may be worn, and in such a case, the ester is decomposed at the sliding portion to generate a metal soap.
【０００９】この金属石鹸は、上記ロータリ圧縮機が使
用される装置におけるキャピラリチューブ等の詰まりの
原因になるという問題がある。また、上記摺動摩擦部に
おける最表面の多孔質層を埋めてしまい、潤滑性の低下
を招く恐れがあるという問題がある。This metallic soap has a problem that it causes clogging of a capillary tube or the like in an apparatus using the rotary compressor. Further, there is a problem that the porous layer on the outermost surface in the sliding friction portion is buried, which may cause a decrease in lubricity.
【００１０】そこで、この発明の目的は、ＨＦＣ系冷媒
を使用した際にローラとベーンとの間の摺動部で生成さ
れるスラッジを抑制できるロータリ圧縮機を提供するこ
とにある。An object of the present invention is to provide a rotary compressor capable of suppressing sludge generated at a sliding portion between a roller and a vane when an HFC-based refrigerant is used.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、ＨＦＣを主成分とする冷媒
と、ポリビニルエーテル油を主成分とする冷凍機油を用
いるロータリ圧縮機であって、鋳鉄で形成されたローラ
と、モリブデン系高速度工具鋼に,更に硬質セラミック
粒子を添加した焼結合金で形成されると共に,酸窒化処
理を行った後に酸化処理を行って複数の表面処理層が形
成されたベーンを備えたことを特徴としている。Means for Solving the Problems To achieve the above object, an invention according to claim 1 is a rotary compressor using a refrigerant mainly composed of HFC and a refrigerating machine oil mainly composed of polyvinyl ether oil. Roller made of cast iron, and a molybdenum high-speed tool steel formed of a sintered alloy with hard ceramic particles added, and after oxynitriding, oxidized and then subjected to multiple surface treatments It is characterized by having a vane with a layer formed.
【００１２】上記構成によれば、ロータリ圧縮機のロー
ラが鋳鉄で形成されている。また、ベーンは、モリブデ
ン系高速度工具鋼に、更に硬質セラミック粒子を添加し
た焼結合金で形成されており、表面が酸窒酸化処理によ
って硬化され、酸化処理によってポーラス化されて冷凍
機油の保持性が高められている。そして更に、上記冷凍
機油としてポリビニルエーテル油が用いられることによ
って、上記ローラとベーンとの摺動部での金属石鹸の生
成が防止される。こうして、上記ローラとベーンとの間
のスカッフが低減され、スラッジの発生が抑制され、ロ
ータリ圧縮機の信頼性が向上される。According to the above configuration, the rollers of the rotary compressor are formed of cast iron. In addition, the vane is formed of a sintered alloy obtained by adding hard ceramic particles to molybdenum-based high-speed tool steel. The surface of the vane is hardened by oxynitridation, and is made porous by oxidation to retain refrigeration oil. Sex is raised. Further, by using polyvinyl ether oil as the refrigerating machine oil, generation of metal soap at the sliding portion between the roller and the vane is prevented. Thus, the scuff between the roller and the vane is reduced, the generation of sludge is suppressed, and the reliability of the rotary compressor is improved.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態のロー
タリ圧縮機における縦断面図である。また、図２は、図
１におけるＡ−Ａ矢視部分断面図である。図１および図
２において、１は密閉ケーシング、２はクランクシャフ
ト、３は電動機部、４は圧縮機部である。さらに、圧縮
機部４は、シリンダ５,上ベアリング６,下ベアリング
７,ローラ８,クランクピン部９およびベーン１０で構成
されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the rotary compressor according to the present embodiment. FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 and 2, 1 is a closed casing, 2 is a crankshaft, 3 is an electric motor unit, and 4 is a compressor unit. Further, the compressor section 4 includes a cylinder 5, an upper bearing 6, a lower bearing 7, a roller 8, a crankpin section 9, and a vane 10.
【００１４】上記クランクシャフト２は、上ベアリング
６と下ベアリング７とによって軸受支持されて電動機部
３によって回転駆動される。そして、クランクピン部９
によってローラ８に偏心回転を与える。ローラ８を収納
するシリンダ５にはベーン溝１１が設けられ、このベー
ン溝１１には一側縁が丸みを帯びた板状のベーン１０が
収納されている。このベーン１０は、ベーンばね１２の
付勢力によって上記一側縁がローラ８の表面に当接して
おり、ローラ８に偏心回転に伴って出没可能になってい
る。その場合に、ローラ８とベーン１０の上記一側縁と
は相対的に摺動することなる。The crankshaft 2 is supported by an upper bearing 6 and a lower bearing 7 and is driven to rotate by a motor unit 3. And the crank pin part 9
This gives the roller 8 eccentric rotation. The cylinder 5 that accommodates the roller 8 is provided with a vane groove 11, and the vane groove 11 accommodates a plate-like vane 10 whose one edge is rounded. The one side edge of the vane 10 is in contact with the surface of the roller 8 by the urging force of the vane spring 12, and the vane 10 can come and go with the eccentric rotation of the roller 8. In this case, the roller 8 and the one side edge of the vane 10 relatively slide.
【００１５】本実施の形態における上記ベーン１０は、
Ｃが３〜７％(重量比：以下同様)、Ｖが１０％以下、Ｃ
oが１０％以下、Ｍnが１.５％以下、Ｃrが２.５〜８
％、Ｗが２０％以下、Ｍoが１０％以下、残部Ｆeで構成
されたモリブデン系高速度工具鋼に、更に高度を高くす
るため硬質セラミック粒子ＴiＮを添加して成る焼結金
属で形成する。そして、表面に５０〜６０μmの酸窒化
処理層を形成した後、最表面に２〜３μmの酸化処理層
を形成する。こうして、表面に酸窒化処理層を形成する
ことによって表面が硬化され、さらに酸化処理を施すこ
とによってポーラス化が起こって冷凍機油の保持性が良
くなるのである。また、ローラ８は、(モニクロ)鋳鉄で
形成する。尚、ローラ８を鋳鉄で形成することによっ
て、焼結合金で形成されたベーン１０との間の潤滑性を
良くし、金属焼き付きの発生を抑制できるのである。The vane 10 in the present embodiment is
C is 3 to 7% (weight ratio: the same applies hereinafter), V is 10% or less, C
o is 10% or less, Mn is 1.5% or less, Cr is 2.5 to 8
%, W is 20% or less, Mo is 10% or less, and molybdenum-based high-speed tool steel composed of the balance Fe is formed of a sintered metal obtained by adding hard ceramic particles TiN to further increase the height. Then, after forming an oxynitrided layer of 50 to 60 μm on the surface, an oxidized layer of 2 to 3 μm is formed on the outermost surface. Thus, the surface is hardened by forming the oxynitridation layer on the surface, and the surface is hardened by further oxidizing treatment, so that the refrigerating machine oil holding property is improved. The roller 8 is made of (monicro) cast iron. By forming the roller 8 from cast iron, the lubricity between the roller 8 and the vane 10 formed from a sintered alloy can be improved, and the occurrence of metal seizure can be suppressed.
【００１６】上記構成のロータリ圧縮機は冷凍装置に使
用され、圧縮対象となる物質はＨＦＣを主体とした冷媒
である。そして、その場合に、冷凍機油にエステル系の
冷凍機油を使用した場合には、摺動部でエステルが分解
して金属石鹸が生成する。そこで、本実施の形態におい
ては、冷凍機油にポリビニルエーテル油を用いるのであ
る。そうすることによって、ローラ８とベーン１０との
摺動部で劣化して金属石鹸を生成することはない。した
がって、焼結金属の表面に酸窒化処理および酸化処理を
施してベーン１０を形成することと相俟って、ローラ８
とベーン１０との間のスカッフを低減させ、スラッジ
(主に金属石鹸)の発生を抑制し、ロータリ圧縮機および
それを用いた冷凍装置の信頼性を向上できるのである。The rotary compressor having the above configuration is used in a refrigeration system, and a substance to be compressed is a refrigerant mainly composed of HFC. Then, in this case, when an ester-based refrigerating machine oil is used as the refrigerating machine oil, the ester is decomposed at the sliding portion to generate a metal soap. Therefore, in the present embodiment, polyvinyl ether oil is used as the refrigerator oil. By doing so, the metal soap is not generated due to the deterioration at the sliding portion between the roller 8 and the vane 10. Therefore, in combination with forming the vane 10 by performing the oxynitriding treatment and the oxidation treatment on the surface of the sintered metal,
To reduce the scuff between the
The generation of (mainly metal soap) can be suppressed, and the reliability of the rotary compressor and the refrigeration apparatus using the same can be improved.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明のロータリ圧縮機は、鋳鉄で形成されたローラ
と、モリブデン系高速度工具鋼に硬質セラミック粒子を
添加した焼結合金で形成されて、酸窒化処理を行った後
に酸化処理を行って形成されたベーンを備えているの
で、上記ベーンの表面を酸窒化処理によって硬化でき、
酸化処理によってポーラス化して冷凍機油の保持性を高
めることがきる。また、ＨＦＣを主成分とする冷媒と、
ポリビニルエーテル油を主成分とする冷凍機油を用いる
ので、上記ローラとベーンとの摺動部での金属石鹸の生
成を防止できる。すなわち、この発明によれば、上記ロ
ーラとベーンとの間のスカッフを低減し、スラッジの発
生を抑制し、ロータリ圧縮機の信頼性を向上できるので
ある。As is apparent from the above description, the rotary compressor according to the first aspect of the present invention comprises a roller formed of cast iron and a sintered alloy obtained by adding hard ceramic particles to molybdenum-based high-speed tool steel. It is provided with a vane formed by performing an oxidizing process after performing an oxynitriding process, so that the surface of the vane can be cured by the oxynitriding process,
It can be made porous by the oxidation treatment to enhance the retentivity of the refrigerating machine oil. A refrigerant mainly composed of HFC;
Since the refrigerating machine oil containing polyvinyl ether oil as a main component is used, it is possible to prevent the generation of metal soap at the sliding portion between the roller and the vane. That is, according to the present invention, the scuff between the roller and the vane can be reduced, the generation of sludge can be suppressed, and the reliability of the rotary compressor can be improved.
【図１】この発明のロータリ圧縮機における縦断面図で
ある。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rotary compressor according to the present invention.
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視部分断面図である。FIG. 2 is a partial sectional view taken along the line AA in FIG.
１…密閉ケーシング、 ２…クランクシ
ャフト、３…電動機部、 ４…圧
縮機部、５…シリンダ、 ６…上
ベアリング、７…下ベアリング、 ８
…ローラ、９…クランクピン部、 １０…
ベーン、１１…ベーン溝、 １２…
ベーンばね。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Closed casing, 2 ... Crank shaft, 3 ... Electric motor part, 4 ... Compressor part, 5 ... Cylinder, 6 ... Upper bearing, 7 ... Lower bearing, 8
... Roller, 9 ... Crank pin part, 10 ...
Vane, 11 ... Vane groove, 12 ...
Vane spring.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河原 克己 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 野村 雅樹 大阪府堺市築港新町３丁12番地 ダイキン 工業株式会社堺製作所臨海工場内 Ｆターム(参考） 3H003 AA05 AB04 AC03 AD01 BD02 CE04 3H029 AA05 AA13 AA21 AB03 BB36 CC05 CC38 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Katsumi Kawahara 1304 Kanaokacho, Sakai City, Osaka Daikin Industries Inside Kanaoka Plant of Sakai Seisakusho Co., Ltd. (72) Masaki Nomura 3-12 Chikushinmachi, Sakai City, Osaka Daikin Industries 3F003 AA05 AB04 AC03 AD01 BD02 CE04 3H029 AA05 AA13 AA21 AB03 BB36 CC05 CC38
Claims (1)
る冷媒と、ポリビニルエーテル油を主成分とする冷凍機
油を用いるロータリ圧縮機であって、 鋳鉄で形成されたローラ(８)と、 モリブデン系高速度工具鋼に、更に硬質セラミック粒子
を添加した焼結合金で形成されると共に、酸窒化処理を
行った後に酸化処理を行って複数の表面処理層が形成さ
れたベーン(１０)を備えたことを特徴とするロータリ圧
縮機。1. A rotary compressor using a refrigerant mainly composed of hydrofluorocarbon and a refrigerating machine oil mainly composed of polyvinyl ether oil, comprising: a roller (8) made of cast iron; and a molybdenum-based high-speed tool. A vane (10) formed of a sintered alloy obtained by further adding hard ceramic particles to steel and having a plurality of surface treatment layers formed by performing an oxidizing process after performing an oxynitriding process. Rotary compressor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10177050A JP2000009071A (en) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | Rotary compressor |
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Publications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (1)
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