JP2001099502A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

Info

Publication number
JP2001099502A
JP2001099502A JP27707799A JP27707799A JP2001099502A JP 2001099502 A JP2001099502 A JP 2001099502A JP 27707799 A JP27707799 A JP 27707799A JP 27707799 A JP27707799 A JP 27707799A JP 2001099502 A JP2001099502 A JP 2001099502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
cast iron
iron
treatment
vane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27707799A
Other languages
English (en)
Inventor
Masazo Okajima
政三 岡島
Takashi Sunaga
高史 須永
Kazuhisa Ishikawa
和久 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP27707799A priority Critical patent/JP2001099502A/ja
Publication of JP2001099502A publication Critical patent/JP2001099502A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/04Heavy metals
    • F05C2201/0433Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0436Iron
    • F05C2201/0439Cast iron
    • F05C2201/0442Spheroidal graphite cast iron, e.g. nodular iron, ductile iron

Landscapes

  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 HFC系の代替冷媒を使用した冷媒圧縮機の
摺動部材は、その表面に通常の窒化処理を施したもので
は耐磨耗性が不充分であり、PVD表面処理では処理コ
ストが高いという課題がある。 【解決手段】 ベーンの表面を化学的に活性化した後
に、500℃以下の処理温度で窒化処理されたものであ
ることから、表面に化合物層を生成しないで拡散層を得
ることができ、低価格で容易に摺動部の耐磨耗性を得る
ことが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は冷凍装置に関し、詳
しくはHFC系の冷媒を単独もしくは混合したものと、
この冷媒と相溶性のあるポリビニルエーテル、ポリオー
ルエステル、アルキルベンゼン、ポリアルファオレフィ
ンの何れかの冷凍機油とを用いた冷媒圧縮機を使用する
冷凍装置に関する。
【従来の技術】従来の冷凍装置では、作動冷媒としてC
FC(クロロフルオロカーボン)系あるいはHCFC
(ハイドロクロロフルオロカーボン)系の冷媒が使用さ
れ、この冷媒と相溶性の良い冷凍機油として鉱油系の潤
滑油が使用されていたが、この冷媒はオゾン層破壊物質
として全廃されることになり、これに代わってオゾン層
破壊係数ゼロのHFC(ハイドロフルオロカーボン)系
の代替冷媒に移行してきている。また、冷凍機油も従来
の鉱油系の潤滑油ではこの代替冷媒に対し相溶性が悪い
ため、代替冷媒に対し相溶性の良いエーテル系あるいは
エステル系等の合成油が採用されてきている。ここで、
従来の冷媒では含まれる塩素により、冷凍装置に使用し
ている冷媒圧縮機の圧縮機構部の摺動面に塩化物皮膜を
形成して潤滑性を良好にしていたが、代替冷媒は塩素を
含まないためこのような効果が期待できない。また、代
替冷媒は従来の冷媒より圧力が高いため圧縮機構部への
負荷が増加するので、圧縮機構部を構成している摺動部
材は従来のものより一層耐磨耗性が求められている。そ
こで、回転式圧縮機の例では、圧縮機構部の摺動部材で
あるベーンの材料が例えばSKH51相当の鋼材で、摺
動面にイオン窒化やCrN(クロムナイトライド)等の
PVD表面処理を施し、その表層部をFe−Cr−Nを
主成分とする非常に硬い化合物の層を形成させたものが
使用されている。
【発明が解決しようとする課題】HFC系の代替冷媒を
使用した冷凍装置で使用している冷媒圧縮機の圧縮機構
部を構成する摺動部材は、その表面に通常の窒化処理を
施したものでは耐磨耗性が不充分であるという課題があ
り、PVD表面処理では処理コストが高いという課題が
ある。
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1にかかる発明は、圧縮機構部と、HFC系
冷媒と、この冷媒と相溶性のある冷凍機油とを密閉容器
内に収納した冷媒圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順
次冷媒配管でつないで冷媒回路を形成した冷凍装置にお
いて、前記圧縮機構部を構成する摺動部材が鉄系材料あ
るいは表面を窒化処理した鉄系材料にて形成され、か
つ、前記冷凍機油はポリビニルエーテル、ポリオールエ
ステル、アルキルベンゼン、ポリアルファオレフィンか
ら選ばれる合成油で構成したものである。請求項2にか
かる発明は、前記冷媒圧縮機が回転式圧縮機であり、前
記圧縮機構部を構成するローラーがNi、Cr、Mo
を、あるいはこれらに更にBoを添加した鋳鉄あるいは
鋼を焼入れした材料にて形成され、シリンダがFC25
0相当以上の引張り強度を有するねずみ鋳鉄、砂型ある
いは金型共晶鋳鉄、FCD400相当以上の引張り強度
を有する球状黒鉛鋳鉄、密度6.5g/cm3以上でC
を0.7%相当以上を含む鉄系の燒結材にスチーム処理
を施した材料にて形成され、軸受がFC250相当以上
の引張り強度を有する鋳鉄、あるいはアトマイズ粉もし
くはアトマイズ粉と還元粉を混合した密度6.5g/c
3以上の鉄系の燒結材にスチーム処理を施した材料に
て形成され、ベーンがCrを含有した鋼、鋳鉄、燒結合
金の何れかで表面を窒化処理した材料にて形成したもの
である。請求項3にかかる発明は、前記ベーンの窒化処
理が母材を化学的にフッ化処理等により活性化した後
に、500℃以下の処理温度で窒素を有するガスと水素
ガスとの混合ガスを用いて窒化処理したものである。
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図1は、本発明の冷凍装置の冷媒回路を
示す図である。図中1は蒸発気化したHFC系冷媒を圧
縮して凝縮器に吐出する冷媒圧縮機、2は凝縮器、3は
減圧器、4は蒸発器で、これらを順次冷媒配管でつない
で冷凍サイクルを構成している。図2は、本発明で用い
る回転式の冷媒圧縮機の縦断面図である。図中7は蜜閉
容器であり、この蜜閉容器7の上側に配置された電動要
素15と、下側に配置された圧縮要素12とが収納され
ている。電動要素15は内部に巻線17を巻回した固定
子18と、この固定子18の内側に配置された回転子1
9と、この回転子19の中央に装着され、圧縮要素12
の軸受け10a、10bで回転可能に支持された回転軸
11とで構成されている。圧縮要素12はシリンダ14
と、回転軸11のクランクピン13の偏心回転により、
シリンダ14内を回転運動するローラー20と、シリン
ダ14の端面に設けられた主軸受25と、副軸受26と
で構成されている。図3は図2のシリンダ14の上側面
位置での断面を示す平面図である。図中30はベーン
で、スプリング等の押圧手段33で先端をローラー20
の外周面に押圧され、シリンダ14の溝に摺動自在に配
置されている。本発明では、ベーンの材料としてCrを
含有した鋼、鋳鉄、燒結合金の何れかで、例えばSKH
51相当の材料を用いて、この母材を化学的に活性化
(例えば、NF3,BF3,CF4,HF,F2等から選ば
れる少なくとも1つ以上のフッソを不活性ガス中に含有
したガスを導入して行うフッ化処理を施す)した後に、
その表面を処理温度500℃以下で窒素を有するガス
(例えばNH3ガスなど)と水素(H2)との混合ガスを
用いて窒化処理を施すことにより、母材表面に化合物層
を形成させずに、母材表面に緻密で高耐力なFe−Cr
−Nの拡散層のみが形成されたベーンを得ている。この
ベーンと組み合さるローラーの材料としては、モニクロ
(Ni,Cr,Moを含有)又は、これらの元素にボロ
ン(Bo)を添加した鋳鉄あるいは鋼に焼入れ処理を施
した材料を用いることが推奨される。ここで、表1にベ
ーンとローラーとをアムスラー磨耗試験機を用いて、下
記の組み合わせにて磨耗試験を実施した結果を示す。
【表1】 ベーン(固定片)材質:SKH51、ベーン表面の窒化
処理条件:460℃で4時間(本発明),550℃で2
時間,窒化処理無し ローラー(回転片)材質:モニクロ鋳鉄の焼入れ処理 試験条件:加重:100kgf,回転数:400rpm
(周速0.94m/sec),時間:20hr,雰囲
気:大気中,給油:エステル油 この結果、表1のように、本発明の組み合せが、ベーン
とローラー共に最も少ないの磨耗量であった。また、表
2に本発明と従来とのベーン表面窒化処理による比較磨
耗試験を、アムスラー磨耗試験機を用いて実施した結果
を示す。
【表2】 ベーン(固定片)材質:SKH51、ベーン表面の窒化
処理条件:460℃で4時間(本発明),イオン窒化
(従来例) ローラー(回転片)材質:モニクロ鋳鉄の焼入れ処理 試験条件:加重:100kgf,回転数:400rpm
(周速0.94m/sec),時間:20hr,雰囲
気:大気中,給油:エステル油 この結果、表2のように、本発明の組み合せの方が従来
よりも、ベーンとローラー共に少ない磨耗量であった。
以上のことから、塩素を含まないHFC系の冷媒を使用
した冷凍装置において、冷媒圧縮機のベーンとローラー
との摺動部の耐磨耗性を安価で容易に向上させることが
可能になる。さらに、本発明のベーンが摺動する溝を構
成しているシリンダの材質としては、FC250相当以
上の引張り強度を有するねずみ鋳鉄、砂型あるいは金型
共晶鋳鉄、FCD400相当以上の引張り強度を有する
球状黒鉛鋳鉄、密度6.5g/cm3以上でカーボンC
を0.7%相当以上を含む鉄系の燒結材にスチーム処理
を施した材料にて形成されることが望ましく、この組み
合せにより塩素を含まないHFC系の冷媒を使用した冷
凍装置において、冷媒圧縮機のベーンとシリンダの摺動
部の耐磨耗性を向上させることが可能になる。また、本
発明のベーンとローラーの端面が摺動する部材である軸
受の材質としては、FC250相当以上の引張り強度を
有する鋳鉄、あるいはアトマイズ粉もしくはアトマイズ
粉と還元粉を混合した密度6.5g/cm3以上の鉄系
の燒結材にスチーム処理を施した材料にて形成されるこ
とが望ましく、これにより塩素を含まないHFC系の冷
媒を使用した冷凍装置において、冷媒圧縮機のローラー
やベーンと軸受との摺動部の耐磨耗性を向上させること
が可能になる。
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、圧縮機構部を構成する摺動部材が鉄系材料あるい
は表面を窒化処理した鉄系材料にて形成され、かつ、冷
凍機油はポリビニルエーテル、ポリオールエステル、ア
ルキルベンゼン、ポリアルファオレフィンから選ばれる
合成油であることから、塩素を含まないHFC系の冷媒
を使用した冷凍装置において、冷媒圧縮機の摺動部の耐
磨耗性を向上させることが可能になる。請求項2の発明
によれば、回転式圧縮機の圧縮機構部を構成するローラ
ーがNi、Cr、Moを、あるいはこれらに更にBoを
添加した鋳鉄あるいは鋼を焼入れした材料にて形成さ
れ、シリンダがFC250相当以上の引張り強度を有す
るねずみ鋳鉄、砂型あるいは金型共晶鋳鉄、FCD40
0相当以上の引張り強度を有する球状黒鉛鋳鉄、密度
6.5g/cm3以上でカーボンCを0.7%相当以上
を含む鉄系の燒結材にスチーム処理を施した材料にて形
成され、軸受がFC250相当以上の引張り強度を有す
る鋳鉄、あるいはアトマイズ粉もしくはアトマイズ粉と
還元粉を混合した密度6.5g/cm3以上の鉄系の燒
結材にスチーム処理を施した材料にて形成され、ベーン
がCrを含有した鋼、鋳鉄、燒結合金の何れかで表面を
窒化処理した材料にて形成されたことから、摺動部の耐
磨耗性を得ることが可能になる。請求項3の発明によれ
ば、ベーンの表面を化学的に活性化した後に、500℃
以下の処理温度で窒化処理されたものであることから、
表面に化合物層を生成しないで拡散層を得ることがで
き、低価格で容易にベーン表面の摺動部の耐磨耗性を得
ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の冷凍装置の冷凍回路図である。
【図2】本発明で用いる回転式圧縮機の縦断面図であ
る。
【図3】図2のシリンダ14の上側面位置での断面を示
す平面図である。
【符号の説明】
1 冷媒圧縮機 12 圧縮要素 14 シリンダ 15 電動要素 20 ローラー 30 ベーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F04B 39/00 F04B 39/00 A 39/02 39/02 Z F04C 18/356 F04C 18/356 D P W 29/00 29/00 U F25B 1/00 395 F25B 1/00 395Z 31/02 31/02 Z // C10N 30:06 C10N 30:06 40:30 40:30 (72)発明者 石川 和久 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 3H003 AA01 AB04 AC03 AD01 3H029 AA04 AA13 AA21 AB03 BB44 CC03 CC05 CC19 CC38 4H104 BA03A BA07A BB34A CA01A CB02A LA03 PA20

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機構部と、HFC系冷媒と、この冷
    媒と相溶性のある冷凍機油とを密閉容器内に収納した冷
    媒圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次冷媒配管でつ
    ないで冷媒回路を形成した冷凍装置において、前記圧縮
    機構部を構成する摺動部材が鉄系材料あるいは表面を窒
    化処理した鉄系材料にて形成され、かつ、前記冷凍機油
    はポリビニルエーテル、ポリオールエステル、アルキル
    ベンゼン、ポリアルファオレフィンから選ばれる合成油
    であることを特徴とする冷凍装置。
  2. 【請求項2】 前記冷媒圧縮機が回転式の圧縮機であ
    り、前記圧縮機構部を構成するローラーがNi、Cr、
    Moを、あるいはこれらに更にBoを添加した鋳鉄ある
    いは鋼を焼入れした材料にて形成され、シリンダがFC
    250相当以上の引張り強度を有するねずみ鋳鉄、砂型
    あるいは金型共晶鋳鉄、FCD400相当以上の引張り
    強度を有する球状黒鉛鋳鉄、密度6.5g/cm3以上
    でCを0.7%相当以上を含む鉄系の燒結材にスチーム
    処理を施した材料にて形成され、軸受がFC250相当
    以上の引張り強度を有する鋳鉄、あるいはアトマイズ粉
    もしくはアトマイズ粉と還元粉を混合した密度6.5g
    /cm3以上の鉄系の燒結材にスチーム処理を施した材
    料にて形成され、ベーンがCrを含有した鋼、鋳鉄、燒
    結合金の何れかで表面を窒化処理した材料にて形成され
    たことを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。
  3. 【請求項3】 前記ベーンの窒化処理が母材を化学的に
    フッ化処理等により活性化した後に、500℃以下の処
    理温度で窒素を有するガスと水素ガスとの混合ガスを用
    いて窒化処理されたものであることを特徴とする請求項
    1又は2に記載の冷凍装置。
JP27707799A 1999-09-29 1999-09-29 冷凍装置 Pending JP2001099502A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27707799A JP2001099502A (ja) 1999-09-29 1999-09-29 冷凍装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27707799A JP2001099502A (ja) 1999-09-29 1999-09-29 冷凍装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001099502A true JP2001099502A (ja) 2001-04-13

Family

ID=17578466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27707799A Pending JP2001099502A (ja) 1999-09-29 1999-09-29 冷凍装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001099502A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1260570A1 (en) * 2001-05-17 2002-11-27 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Methods and apparatus for preventing degradation of electrical insulation properties within air conditioning circuits
JP2007032360A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Toshiba Kyaria Kk 密閉型圧縮機および冷凍サイクル装置
JP2011001897A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Panasonic Corp 圧縮機
JP2011047329A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Panasonic Corp ロータリ圧縮機
CN102003840A (zh) * 2009-08-31 2011-04-06 日立空调·家用电器株式会社 使用2,3,3,3-四氟丙烯的冷冻空调装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1260570A1 (en) * 2001-05-17 2002-11-27 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Methods and apparatus for preventing degradation of electrical insulation properties within air conditioning circuits
JP2007032360A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Toshiba Kyaria Kk 密閉型圧縮機および冷凍サイクル装置
JP2011001897A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Panasonic Corp 圧縮機
US8939742B2 (en) 2009-06-19 2015-01-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Compressor with steel and cast iron sliding materials
JP2011047329A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Panasonic Corp ロータリ圧縮機
CN102472282A (zh) * 2009-08-27 2012-05-23 松下电器产业株式会社 具有氢氟烯烃制冷剂气体和高速工具钢叶片的旋转叶片式压缩机
CN102003840A (zh) * 2009-08-31 2011-04-06 日立空调·家用电器株式会社 使用2,3,3,3-四氟丙烯的冷冻空调装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6457960B1 (en) Hermetic compressor and open compressor
WO2006098303A1 (ja) 摺動部材用組成物、摺動部材及び流体機械
EP1233186A2 (en) Rotary compressor
JP2001263280A (ja) 回転圧縮機
JPH03281991A (ja) 冷媒圧縮機
JP2002161856A (ja) シャフトおよびシャフトの製造方法
JP2842421B2 (ja) 圧縮機の鉄系摺動部品及びこれの表面処理方法と圧縮機
JP2001099502A (ja) 冷凍装置
JP2002031055A (ja) 密閉型圧縮機
JPH06159242A (ja) 冷媒圧縮機
JP4839300B2 (ja) 冷媒圧縮機および軸受
JP3708194B2 (ja) 密閉型回転式圧縮機
JPH10141269A (ja) ロータリ圧縮機および冷凍サイクル装置
JPH08261187A (ja) 流体圧縮機
KR100508582B1 (ko) 금속 표면 처리된 냉매 압축기용 베인 및 이를 이용한 냉매 압축기
JPH10115296A (ja) 冷媒圧縮機
JP2002147377A (ja) スクロール圧縮機およびジャーナル軸受部の製造方法
JPH0419386A (ja) 冷媒圧縮機
JP2005155650A (ja) 回転圧縮機
JP2006077582A (ja) ロータリ圧縮機
JPH1113667A (ja) ロータリ圧縮機および冷媒回収機
JP2005155459A (ja) 圧縮機
JPH05321837A (ja) 冷媒圧縮機
JPH06184574A (ja) 摺動部材およびその製造方法
JPH05340369A (ja) 圧縮機

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20051226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060307

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060704