JP2006161702A - Refrigerant compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、業務用および家庭用の冷凍空調に使用される冷媒圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a refrigerant compressor used for commercial and household refrigeration air conditioning.
従来の冷媒圧縮機おいては、例えば図3に示すように、イオンプレーティング処理前に、ベーン母材31を窒化処理32により表面硬度上げていた。
In the conventional refrigerant compressor, for example, as shown in FIG. 3, the surface hardness of the
圧縮機はシリンダ内で偏心回転するローラと、シリンダ溝内を往復摺動自在に挿入されたベーンを備えている。しかしながらHFC冷媒の苛酷な運転条件では、ベーン先端とローラ外周面との摺動摩耗を最小限にするため、ベーン先端はすくなくとも窒化層が露出したままの状態ではなく、更に硬質なイオンプレーティング(CrN、炭素硬質皮膜)処理膜が必要である(例えば、特許文献1参照)。 The compressor includes a roller that rotates eccentrically in the cylinder, and a vane that is slidably inserted in the cylinder groove. However, under severe operating conditions of the HFC refrigerant, in order to minimize the sliding wear between the vane tip and the roller outer peripheral surface, the vane tip is not in a state where the nitrided layer is exposed at least, but a harder ion plating ( A treated film (CrN, carbon hard film) is required (for example, see Patent Document 1).
しかしながらベーンとシリンダ間の摺動摩耗については従来窒化層で信頼性が保たれているため、窒化に変わる工法として、ベーン側面の硬度を必要なレベルまで上げるためとして、ショットピーニング法を採用している(例えば、特許文献2参照)。
この場合、ベーン側面は窒化層で耐摩耗性は保てるが、最終仕上げ加工した後の窒化処理による膨張のため、寸法精度が保てないという課題があった。そのため窒化処理の後、さらに仕上げ研磨もしくはラップ処理をする必要があった。 In this case, although the vane side surface is a nitrided layer and wear resistance can be maintained, there has been a problem that dimensional accuracy cannot be maintained due to expansion due to nitriding after final finishing. For this reason, after the nitriding treatment, further polishing or lapping must be performed.
またベーンの先端にイオンプレーティングを施すものでは、まずベーン先端部にイオンプレーティング膜を形成すると運転使用中にコーティング膜の剥離が起こる可能性があるため対応が必要である。 In the case where ion plating is performed on the tip of the vane, if an ion plating film is first formed on the tip of the vane, the coating film may be peeled off during operation and use, and therefore, countermeasures are necessary.
本発明は、先端イオンプレーティングのベーンで、イオンプレーティング処理の前にショットピーニング処理を施し、その後ベーン先端にイオンプレーティング処理をすることにより、窒化処理による前記の問題点を解消することが可能となる。 The present invention eliminates the above-mentioned problems caused by nitriding by performing shot peening before the ion plating in the tip ion plating vane and then performing ion plating on the tip of the vane. It becomes possible.
本発明のベーンは、従来の窒化必要硬度がショットピーニングで確保され、また窒化処理後の仕上げ研磨もしくはラップ処理が不要となり、しかもベーン先端には従来どおりイオンプレーティング膜が形成されている。 In the vane of the present invention, the conventional required nitriding hardness is ensured by shot peening, and finish polishing or lapping after nitriding is not required, and an ion plating film is formed at the vane tip as usual.
ベーン先端に施されるショットピーニング処理によりベーンには微細な凹凸が形成され、その後実施されるイオンプレーティング膜の下地との密着強度の改善が図れ、シリンダ溝部およびローラ外周面とのメカ部材の信頼性を向上させることができる。 By the shot peening process applied to the vane tip, fine irregularities are formed on the vane, and the subsequent adhesion strength with the base of the ion plating film can be improved, and the mechanical member between the cylinder groove and the roller outer peripheral surface can be improved. Reliability can be improved.
本発明は圧縮機メカ摺動摩耗で最も重要なローラとベーン先端部において、ベーン先端にはイオンプレーティング処理膜を形成させ、ベーンの側面については従来の窒化にかわりショットピーニングにてHv850〜1100の硬度を確保することにより、ベーンと摺動するローラおよびシリンダとのメカ信頼性を向上させることができる。 In the present invention, an ion plating treatment film is formed on the vane tip at the roller and vane tip most important for compressor mechanical sliding wear, and the side surface of the vane is Hv850-1100 by shot peening instead of conventional nitriding. By ensuring the hardness, it is possible to improve the mechanical reliability of the roller and the cylinder sliding with the vane.
また本発明は冷媒がHFC冷媒で、冷凍機油をエステル油またはエーテル油にしたものであり、冷媒に塩素を含まない苛酷摺動摩耗条件となる運転条件で、圧縮機メカ材料の摩擦摩耗に対する信頼性を向上させることができる。 In the present invention, the refrigerant is an HFC refrigerant and the refrigerating machine oil is ester oil or ether oil, and the operating conditions are severe sliding wear conditions in which the refrigerant does not contain chlorine. Can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態における冷媒圧縮機の機構部の縦断面図、図2はその圧縮機構の要部を示す横断面図、図4は本発明におけるベーンの金属組織を示す模式図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a mechanism part of a refrigerant compressor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a transverse sectional view showing a main part of the compression mechanism, and FIG. 4 is a schematic view showing a metal structure of a vane in the present invention. It is.
図1および図2において1は密閉容器であり、電動機部2と圧縮機構部3が配置されている。電動機部2は回転子2aと固定子2bから構成され、回転子2aには主軸受9と副軸受10により回転自在に支持されたシャフト8が圧入等の方法により固定されている。圧縮機部3は吸入孔5および径方向のシリンダ溝23を有するシリンダ20と、外周面をシリンダ20の内周面に摺動しながら偏芯回転するローラ7と、ローラ7の内周面に摺動自在に挿入されたシャフト8の偏芯部と、シリンダ溝23に往復摺動自在に収納されてスプリング24による押圧力と背圧(吐出圧)により先端部がローラ7に押し付けられてシリンダ内部空間を吸入室25と圧縮室26に分割するベーン21と、シリンダ両端面を密閉する主軸受9および副軸受10とから構成されている。
In FIG. 1 and FIG. 2, 1 is a sealed container, and the
次に、本構成によるロータリ圧縮機の動作を説明する。電動機部2に外部から通電することにより回転子が回転してシャフト8が回転駆動される。シャフト8が回転すると偏芯部に摺動自在に取り付けられたローラ7がシリンダ内周面に摺接しながら遊星運動(図2で反時計方向回転)を行う。その結果、HFCなどの冷媒ガスが吸入管4から吸入孔5を介して吸入室25に吸い込まれ、同時に圧縮室26で圧力を上げられた冷媒ガスが吐出切り欠き22から吐出孔6を通して密閉容器1内に吐出される。
Next, the operation of the rotary compressor according to this configuration will be described. When the
なお、図1では見やすくするために吐出孔6の位置を吸入孔から離れた位置に描いたが、実際には図2に示すようにベーン21を挟んで吸入孔5の近くに配置されている。
In FIG. 1, the position of the
この時、吸入室25と圧縮室26とを仕切るベーン21はスプリング24とベーン背部にかかる圧力によりローラ7の外周面に押し付けられており、先端部がローラ7の外周面と、側面部がシリンダ溝23の内壁面と摺動することになる。ベーン21とローラ7およびシリンダ溝23の潤滑は定常運転状態では密閉容器底部に貯留されている潤滑油12を使って行われるが、始動時には摺動部に十分な潤滑油が存在しておらず、吸入された冷媒ガスに僅かながら含まれている潤滑油12(潤滑油は僅かではあるが冷媒ガスと共に圧縮機から吐出され、冷凍サイクルを循環した後、再び吸入管4から圧縮機に戻ってくる)が使われることになる。
At this time, the
ベーン21は、一般に高速度鋼材が使用されているが、前述のように、密閉型ロータリ圧縮機の始動時における摺動条件は潤滑油が十分に供給されない厳しいものであり、特にベーンとシリンダ溝の間は往復運動となるため油膜が形成されにくいため更に厳しい摺動条件であるということがいえる。また、近年環境対策のために採用されているHFC冷媒はそれ自身に潤滑性が乏しいので、HFC冷媒を使用したロータリ圧縮機の摺動条件は特に厳しいものであるといえる。
The
従来の冷媒圧縮機では、窒化処理による膨張もしくは変形を矯正するための追加仕上げ研磨もしくはラップ処理の必要があったが、本発明はイオンプレーティング前処理をショットピーニング処理34に置き換え、前記問題点の解消を図ったものである。
In the conventional refrigerant compressor, additional finishing polishing or lapping treatment for correcting expansion or deformation due to nitriding treatment is necessary. However, the present invention replaces the ion plating pretreatment with the
本発明のベーンは、窒化処理による表面改質の代用としてショットピーニング処理をベーン表面に施すことにより、処理後の表面の最終仕上げが省略でき、また窒化処理と比較してベーン寸法の膨張がないことから、ベーンの狙い寸法そのままで使用可能となる。 その後、ローラとの厳しい摺動摩耗を防止するためベーン先端にイオンプレーティング処理を施すことにより、HFC冷媒条件下での苛酷な運転状況でも、ベーン先端とローラ外周およびシリンダ溝間の摩耗が問題ないベーンが供給できるようになり、コストダウンと信頼性の向上を図ることができるため、前述の圧縮機メカ部品間の摩耗に対する課題が解決できる。 The vane of the present invention can be subjected to shot peening treatment on the vane surface as a substitute for surface modification by nitriding treatment, so that the final finishing of the surface after the treatment can be omitted, and there is no expansion of the vane dimensions compared with the nitriding treatment. For this reason, the vane can be used as it is. After that, by applying ion plating treatment to the vane tip to prevent severe sliding wear with the roller, wear between the vane tip, the roller outer periphery and the cylinder groove is a problem even under severe operating conditions under HFC refrigerant conditions. Since no vanes can be supplied, and cost reduction and reliability can be improved, the above-described problem of wear between compressor mechanical parts can be solved.
1 密閉容器
2 電動機部
3 圧縮機部
4 吸入管
5 吸入孔
6 吐出孔
7 ローラ
8 シャフト
9 主軸受け
10 副軸受け
11 締め付けボルト
12 冷凍機油
20 シリンダ
21 ベーン
22 吐出切欠き
23 シリンダ溝
24 スプリング
25 吸入室
26 圧縮室
31 母材
32 窒化層
33 イオンプレーティング層
34 ショットピーニング処理層
DESCRIPTION OF
23
Claims (7)
7. The refrigerant compressor according to claim 1, wherein the refrigerant is HFC and the refrigerating machine oil is ester or ether oil.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004355141A JP2006161702A (en) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | Refrigerant compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004355141A JP2006161702A (en) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | Refrigerant compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006161702A true JP2006161702A (en) | 2006-06-22 |
Family
ID=36663991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004355141A Pending JP2006161702A (en) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | Refrigerant compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006161702A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112112804A (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-22 | Lg电子株式会社 | Rotary compressor |
-
2004
- 2004-12-08 JP JP2004355141A patent/JP2006161702A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112112804A (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-22 | Lg电子株式会社 | Rotary compressor |
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