JP3950280B2 - Scroll compressor - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スクロールの摺動面にコーティング層を備えるスクロール圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固定スクロールおよび可動スクロールの表面にコーティング層を備えたスクロール圧縮機としては、図３の部分断面図に示すようなものがある（特開平８−１８９４８２号公報参照）。このスクロール圧縮機は、固定スクロール１０１のラップ部１０２および鏡板部１０３の表面と、可動スクロール１０５のラップ部１０６および鏡板部１０７の表面に、フッ素樹脂からなるコーティング層１０８を設けている。上記コーティング層１０８は、なじみ性を有し、上記固定スクロール１０１のコーティング層１０８と可動スクロール１０５のコーティング層１０８とが互いに接して摩耗することによって上記固定スクロール１０１と可動スクロール１０５との隙間を最小にして、圧縮流体の漏れを少なくしている。また、上記固定スクロール１０１は可動スクロール１０５に押圧されるので、このスクロール圧縮機の初期運転時に、上記固定スクロール１０１の鏡板部１０３のコーティング層１０８が、上記可動スクロール１０５のラップ部１０６の先端に配置されたチップシール１１０で削られて殆ど除去されると共に、上記可動スクロール１０５の鏡板部１０７のコーティング層１０８が、上記固定スクロール１０１のラップ部１０２の先端に配置されたチップシール１１１によって削られて殆ど除去される。そのため、上記チップシール１１０，１１１が鏡板部１０３，１０７表面を摺動する際に生じる摺動熱が、この鏡板部１０３，１０７周辺にこもらないので、上記固定スクロール１０１および可動スクロール１０５が異常高温にならなくて、スクロール圧縮機の故障が回避される。さらに、上記鏡板部１０３，１０７表面のコーティング層１０８が殆ど削られても、この鏡板部１０３，１０７表面の微小な凹凸には僅かにコーティング材が残っているので、上記チップシール１１０，１１１が、鏡板部１０３，１０７表面を摺動する際に、異常摩耗しないようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスクロール圧縮機は、上記フッ素樹脂は、通常、吹付けによって形成されるので、形状が複雑な上記固定スクロール１０１や可動スクロール１０５においては、コーティング厚が不均一になる。そうすると、コーティング厚が過大な部分で上記可動スクロール１０５と上記固定スクロール１０１との摩擦が増えて、上記可動スクロール１０５の摺動ロスが増加して、この可動スクロール１０５を駆動するモータの損失が増えるという問題がある。さらに、上記可動スクロール１０５と固定スクロール１０１との摩擦が過大であると、コーティング層１０８が剥離するという問題がある。また、上記鏡板部１０３，１０７表面のコーティング層１０８は、スクロール圧縮機の初期運転時に削られて大量の削り片が生じるので、この削り片がスクロール圧縮機の軸受等の摺動部に噛み込み、スクロール圧縮機が故障するという問題がある。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、厚みが均一、かつ、潤滑性があって摩擦が少なく、さらに、摩耗しても摩耗片が小さいコーティング層を備えたスクロール圧縮機を提供することにある。
【０００５】
【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の発明のスクロール圧縮機は、可動スクロールの摺動面に、PTFE（ポリ・テトラ・フルオロ・エチレン）コンポジット無電解ニッケルメッキ層を設けたことを特徴としている。
【０００６】
このスクロール圧縮機によれば、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層は、複雑な形状を有するスクロールにおいても層厚を均一に形成できて、さらに、潤滑性を有するので、上記可動スクロールと固定スクロールが摺動する際の摩擦力が小さい。したがって、上記可動スクロールの摺動ロスが少なくなって上記スクロール圧縮機を駆動するモータの損失が少なくなる。また、上記可動スクロールと固定スクロールとの間に過大な摩擦力が生じないから、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層が剥がれることがない。さらに、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層は、PTFEが微小な粒子で分散しているので、摩耗したときの摩耗片が小さいから、この摩耗片がスクロール圧縮機の軸受等の摺動部に噛み込み、スクロール圧縮機が故障することがない。したがって、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層を備えるスクロール圧縮機は、性能が向上し、安定する。
【０００７】
また、請求項１によるスクロール圧縮機は、上記可動スクロールよりも外側に位置する固定スクロールの鏡板面に、鋳物を露出させたことを特徴としている。
【０００８】
このスクロール圧縮機によれば、上記可動スクロールのラップ部が上記固定スクロールの鏡板面で摺動して熱が生じる場合があるが、この固定スクロールの鏡板面には熱伝導性の良い鋳物が露出しているので、上記摺動による熱はこの鋳物を介して伝達されて消散するから、上記ラップ部は異常過熱することがなく、ラップ部の摩耗が抑えられ、性能が安定する。
【０００９】
また、請求項２によるスクロール圧縮機は、請求項１によるスクロール圧縮機において、上記可動スクロールのラップ部の端面にチップシールを設けたことを特徴としている。
【００１０】
このスクロール圧縮機によれば、上記可動スクロールのラップ部端面に設けたチップシールが上記固定スクロールの鏡板面で摺動して熱が生じる場合があるが、この固定スクロールの鏡板面には熱伝導性の良い鋳物が露出しているので、上記摺動による熱はこの鋳物を介して伝達されて消散するから、上記チップシール部は異常過熱することがなく、チップシールの摩耗が抑えられ、性能が安定する。
【００１１】
請求項３によるスクロール圧縮機は、請求項１または２によるスクロール圧縮機において、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層の下に、無電解ニッケルメッキ層を有することを特徴としている。
【００１２】
このスクロール圧縮機によれば、上記無電解ニッケルメッキ層は、スクロール圧縮機の表面と、この表面に設けるPTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層との密着性を高める。そうすると、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層は、さらに剥がれにくくなるので、このスクロール圧縮機の性能がさらに安定する。
【００１３】
請求項４によるスクロール圧縮機は、請求項１乃至３のいずれか１つによるスクロール圧縮機において、上記可動スクロールを上記固定スクロールに軸方向に押し付ける押し付け機構を有することを特徴としている。
【００１４】
このスクロール圧縮機によれば、上記可動スクロールを上記固定スクロールに押し付ける押し付け機構を備える。たとえば、可動スクロールが上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層を備えるとすると、上記可動スクロールの鏡板面において上記固定スクロールに摺動接触する部分であるスラスト面のPTFEコンポジット無電解ニッケルメッキが摩耗する。そうすると、上記可動スクロールは、上記スラスト面での摩耗厚さ分だけ上記固定スクロール側に押し込められるので、上記可動スクロールのラップ部端面が上記固定スクロールの鏡板部に接近する。すなわち、上記可動スクロールのラップ部端面に設けたPTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層が、上記固定スクロールの鏡板部に摺動接触するようになって摩耗するので、上記可動スクロールのラップ部端面と固定スクロールの鏡板部との間の隙間が殆どなくなる。したがって、このスクロール圧縮機は圧縮流体の漏れが殆どなくなって、効率が向上する。上記固定スクロールがPTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層を備えた場合も同様である。
【００１５】
【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。
【００１６】
図１は本発明によるスクロール圧縮機の断面図である。分かりやすさのため、スクロールのラップ部の渦巻数は省略して、固定スクロールと可動スクロールとの隙間と、コーティング層の厚さは誇張して示している。このスクロール圧縮機は、可動スクロールを固定スクロールに向って押し付けない固定クランク式のスクロール圧縮機で、固定スクロール１のラップ部２端部にチップシール３を備えると共に、可動スクロール５のラップ部６端部にもチップシール７を備える。上記可動スクロール５のラップ部６と鏡板部８の表面には、略５μｍの厚みを有する無電解ニッケルメッキ層と、略３０μｍの厚みを有するPTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層とからなるコーティング層９が設けられている。上記固定スクロール１は鋳物からなり、PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層は設けていない。この固定スクロールは、上記可動スクロール５を揺動可能に収容して、ハウジング１２に固定されている。上記可動スクロール５は、ラップ部６を備えていない側である底面側にクランク軸受１３を有し、図示しないクランク軸に接続している。
【００１７】
上記固定スクロール１と可動スクロール５との間には、固定スクロール１および可動スクロール５の加工誤差を吸収するために、隙間Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが設けられている。すなわち、固定スクロール１のラップ部２と可動スクロール５のラップ部６との間に径方向の隙間Ｌａを、固定スクロール１の鏡板部１１と可動スクロール５のラップ部６との間に旋回軸方向の隙間Ｌｂを、固定スクロール１のラップ部２と可動スクロール５の鏡板部８との間に旋回軸方向の隙間Ｌｃを設けている。これらの隙間Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、略３０μｍの間隔に形成されている。
【００１８】
上記構成のスクロール圧縮機において、初期運転を行うと、上記可動スクロール５が図示しないクランク軸によって旋回動作する。そうすると、上記可動スクロール５に設けられたコーティング層９の厚さは、上記固定スクロール１と可動スクロール５との間の隙間Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃよりも僅かに厚く、上記コーティング層９の表面のPTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層は、なじみ性を有するので、このPTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層の固定スクロール１と摺動接触する部分が摩耗する。したがって、上記固定スクロール１と可動スクロール５との間の隙間Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが殆ど無くなって、このスクロール圧縮機の圧縮流体が殆ど漏れなくなる。その結果、このスクロール圧縮機の効率を向上できる。
【００１９】
ここで、上記無電解ニッケルメッキ層およびPTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層は、厚さが均一なので、コーティング層９の厚さは均一である。そのため、上記可動スクロール５が旋回して、上記コーティング層９が上記固定スクロール１と摺動接触して摩耗するときに、摩擦力が過大になる部分が生じない。さらに、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキは潤滑性を有するので、上記コーティング層９と上記固定スクロール１との間の摩擦力を小さくできる。したがって、上記可動スクロール５が旋回するときの摺動ロスを小さくできて、この可動スクロール５を駆動する図示しないモータの損失も小さくできるので、このスクロール圧縮機の効率をさらに向上できる。また、上記コーティング層９と上記固定スクロール１との間に摩擦力が過大になる部分がないので、上記コーティング層９が過大な摩擦力によって剥離することがなく、その結果、このスクロール圧縮機の性能を安定にできる。
【００２０】
また、上記コーティング層９は、PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層の下に無電解ニッケルメッキ層を備えるので、スクロール圧縮機の表面と、PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層との密着性を高めることができる。したがって、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層を、さらに剥がれにくくできるので、このスクロール圧縮機の性能をさらに安定にできる。
【００２１】
さらに、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層は、PTFEが粒径１μｍ以下の粒子で分散しているので、摩耗したときの摩耗片が小さい。したがって、この摩耗片が、スクロール圧縮機の図示しない軸受等の摺動部に噛み込み、スクロール圧縮機が故障することがない。したがって、このスクロール圧縮機の性能を安定して維持できる。
【００２２】
また、上記スクロール圧縮機は、可動スクロール５のみにコーティング層９を設けているので、コーティング層９を形成する無電解ニッケルメッキ層と、PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層の材料を少なくできる。また、上記コーティング層９が摩耗して生じる摩耗片を少なくできるので、この摩耗片が図示しない軸受等の摺動部に噛み込む可能性を低くできて、このスクロール圧縮機の故障を回避できる。
【００２３】
また、上記可動スクロール５が旋回するときに、可動スクロール５のラップ部６のチップシール７が、固定スクロール１の鏡板部１１に摺動接触して発熱する場合がある。しかし、上記固定スクロール１の鏡板部１は熱伝導率の高い鋳物が露出しているので、上記熱は上記鋳物を伝わって固定スクロール１の外部に発散されるので、このチップシール摺動部が異常高温になって故障することがない。そのため、このスクロール圧縮機の性能を安定して維持できる。
【００２４】
なお、この実施形態のスクロール圧縮機は、固定スクロール１および可動スクロール５のいずれにもチップシール３，７を備えるが、チップシールを設けていないスクロール圧縮機であってもよい。
【００２５】
図２は本発明によるスクロール圧縮機の他の実施形態を示す断面図である。このスクロール圧縮機は、可動スクロールをガス圧力で固定スクロールに向って押し付ける形式のスクロール圧縮機で、固定スクロール２１のラップ部２２の間の鏡板部２３に、可動スクロール２５のラップ部２６端部に設けたチップシール２７が対向している。上記可動スクロール２５のラップ部２６と鏡板部２８の表面には、略５μｍの厚みを有する無電解ニッケルメッキ層と、略３０μｍの厚みを有するPTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層とからなるコーティング層２９が設けられている。一方、上記固定スクロール２１のラップ部２２および鏡板部２３には、この固定スクロール２１を形成する材料の鋳物が露出している。上記固定スクロール２１は、上記可動スクロール２５を揺動可能に収容して、ハウジング３２に固定されている。上記可動スクロール２５は、ラップ部２６を備えていない側である底面側にクランク軸受３３を有し、図示しないクランク軸に接続している。また、上記可動スクロール２５の底面には、シールリング３５が当接している。
【００２６】
上記固定スクロール２１の鏡板部２３と可動スクロール２５のラップ部２６端部との間には、旋回軸方向の隙間Ｌｆが設けられている。この隙間Ｌｆは、上記固定スクロール２１および可動スクロール２５の加工誤差を吸収するための間隔Ｌｄと、上記コーティング層２９の厚さＬｅとからなり、Ｌｄは略３０μｍ、Ｌｅは略３５μｍである。
【００２７】
上記構成のスクロール圧縮機において、初期運転を行うと、上記可動スクロール２５が図示しないクランク軸によって旋回動作して、上記固定スクロール２１と可動スクロール２５との間で圧縮流体が圧縮されて高圧になる。この高圧の圧縮流体は、上記可動スクロール２５の下側かつ上記シールリング３５の内側に排出されて、矢印Ｐに示す方向に可動スクロール２５を付勢する。そうすると、上記可動スクロール２５の周縁部分が上記固定スクロール２１に向って押圧されて、上記可動スクロール２５の周縁部分にスラスト面３６を形成する。このスラスト面３６のコーティング層２９ａは、上記固定スクロール２５と摺動接触して摩耗する。そして、さらに運転を継続すると、上記スラスト面３６のコーティング層２９ａが略全て摩耗して、この可動スクロール２５のスラスト面３６は、上記固定スクロール２１に摺動接触するようになる。その結果、上記可動スクロール２５は固定スクロール２１に向ってコーティング層厚Ｌｅ、すなわち略３５μｍだけ押し込められる。そうすると、上記可動スクロール２５のラップ部２６端部と固定スクロール２１の鏡板部２３との間の隙間Ｌｆも略３５μｍ縮まって、この可動スクロール２５のラップ部２６端部のコーティング層２９ｃが、固定スクロール２１の鏡板部２３に摺動接触するようになる。したがって、上記可動スクロール２５のラップ部２６端部のコーティング層２９ｃが摩耗して、固定スクロール２１の鏡板部２３との隙間が殆ど無くなって、スクロール圧縮機の圧縮流体が径方向に殆ど漏れなくなる。
【００２８】
一方、上記可動スクロール２５は、旋回する際に径方向にも付勢されているので、この可動スクロール２５のラップ部２６のコーティング層２９ｂと、固定スクロール２１のラップ部２２とが摺動接触して、上記スクロール２５のラップ部２６のコーティング層２９ｂが摩耗する。その結果、上記スクロール２５のラップ部２６のコーティング層２９ｂと固定スクロール２１のラップ部２２との間の隙間が殆ど無くなって、スクロール圧縮機の圧縮流体が旋回軸方向に殆ど漏れなくなる。
【００２９】
このように、スクロール圧縮機の圧縮流体は径方向にも旋回方向にも殆ど漏れなくすることができるので、このスクロール圧縮機の効率を確実に向上できる。
【００３０】
また、上記コーティング層２９の厚さは均一なので、上記可動スクロール２５が旋回して、上記コーティング層２９が上記固定スクロール２１と摺動接触して摩耗するときに、摩擦力が過大になる部分が生じなくて、さらに、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキは潤滑性を有するので、上記コーティング層２９と上記固定スクロール２１との間の摩擦力は小さい。したがって、上記可動スクロール２５を駆動する図示しないモータの損失を小さくできるので、このスクロール圧縮機の効率をさらに向上できる。また、上記コーティング層２９と上記固定スクロール２１との間に摩擦力が過大になる部分がないので、上記コーティング層２９が剥離することがなく、その結果、このスクロール圧縮機の性能を安定にできる。
【００３１】
また、上記コーティング層２９は、PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層の下に無電解ニッケルメッキ層を備えるので、スクロール圧縮機の表面と、PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層とを密着できて、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層を、さらに剥がれにくくできる。したがって、このスクロール圧縮機の性能をさらに安定にできる。
【００３２】
さらに、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層は、摩耗したときの摩耗片が小さいので、この摩耗片が、スクロール圧縮機の図示しない軸受等の摺動部に噛み込み、スクロール圧縮機が故障することが殆どない。したがって、このスクロール圧縮機の性能を安定して維持できる。
【００３３】
また、上記可動スクロール２５が旋回するときに、可動スクロール２５のラップ部２６のチップシール２７が固定スクロール２１の鏡板部２３に摺動接触して発熱する場合があるが、上記固定スクロール２１の鏡板部２３は熱伝導率の高い鋳物が露出している。したがって、上記摺動接触による熱は、上記鋳物を伝わって固定スクロール２１の外部に発散されるので、このチップシール摺動部が異常高温になって故障することがない。そのため、このスクロール圧縮機の性能を安定して維持できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明のスクロール圧縮機は、可動スクロールの摺動面に、PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層を設けたので、複雑な形状を有するスクロールにおいても均一な厚さを有する層を形成できて、さらに、上記摺動面に潤滑性を与えることができるので、上記可動スクロールと固定スクロールとが摺動する際の摩擦力を小さくできる。したがって、上記可動スクロールの摺動ロスを少なくして上記スクロール圧縮機を駆動するモータの損失を少なくして、スクロール圧縮機の効率を向上できる。また、上記可動スクロールと固定スクロールとの間の過大な摩擦力を防止できるので、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層の剥離を防止できる。さらに、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層は、摩耗片が小さいので、この摩耗片がスクロール圧縮機の軸受等の摺動部に噛み込むことがなく、スクロール圧縮機の性能を安定にできる。
【００３５】
また、請求項１によるスクロール圧縮機は、上記可動スクロールよりも外側に位置する固定スクロールの鏡板面に、鋳物を露出させたので、可動スクロールのラップ部が上記固定スクロールの鏡板面で摺動して生じる熱を、熱伝導性の良い上記鋳物を介して消散させて、上記スクロール圧縮機の異常過熱を防止して性能を安定にできる。
【００３６】
また、請求項２によるスクロール圧縮機は、請求項１によるスクロール圧縮機において、上記可動スクロールのラップ部の端面にチップシールを設けたので、上記チップシールが上記固定スクロールの鏡板面で摺動して生じる熱を、熱伝導性の良い上記鋳物を介して消散させて、上記スクロール圧縮機の異常過熱を防止して性能を安定にできる。
【００３７】
請求項３によるスクロール圧縮機は、請求項１または２によるスクロール圧縮機において、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層の下に、無電解ニッケルメッキ層を設けたので、スクロール圧縮機の表面と、PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層との密着性を高めて、このスクロール圧縮機の性能を安定にできる。
【００３８】
請求項４によるスクロール圧縮機は、請求項１乃至３のいずれか１つによるスクロール圧縮機において、上記可動スクロールを上記固定スクロールに押し付ける押し付け機構を有するので、上記可動スクロールと固定スクロールとが摺動接触するスラスト面のPTFEコンポジット無電解ニッケルメッキが摩耗して、この摩耗厚さ分だけ上記可動スクロールが上記固定スクロール側に押し込められる。その結果、上記可動スクロールのラップ部端面を上記固定スクロールの鏡板部に接近させて、上記ラップ部端面に設けたPTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層が上記鏡板部に摺動接触するようになるので、上記可動スクロールのラップ部端面と固定スクロールの鏡板部との隙間をなくして、このスクロール圧縮機の圧縮流体の漏れを殆ど無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態のスクロール圧縮機を示す断面図である。
【図２】 この発明の他の実施形態のスクロール圧縮機を示す断面図である。
【図３】 従来のスクロール圧縮機を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 固定スクロール
２ 固定スクロールのラップ部
３ 固定スクロールのチップシール
５ 可動スクロール
６ 可動スクロールのラップ部
７ 可動スクロールのチップシール
８ 可動スクロールの鏡板部
９ コーティング層
１１ 固定スクロールの鏡板部
１２ ハウジング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scroll compressor provided with a coating layer on a sliding surface of a scroll.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a scroll compressor provided with a coating layer on the surfaces of a fixed scroll and a movable scroll, there is one as shown in a partial cross-sectional view of FIG. 3 (see JP-A-8-189482). In this scroll compressor, a coating layer 108 made of a fluororesin is provided on the surfaces of the wrap portion 102 and the end plate portion 103 of the fixed scroll 101 and the surfaces of the wrap portion 106 and the end plate portion 107 of the movable scroll 105. The coating layer 108 is conformable, and the coating layer 108 of the fixed scroll 101 and the coating layer 108 of the movable scroll 105 are in contact with each other and wear, so that the gap between the fixed scroll 101 and the movable scroll 105 is minimized. Thus, leakage of the compressed fluid is reduced. Further, since the fixed scroll 101 is pressed by the movable scroll 105, the coating layer 108 of the end plate portion 103 of the fixed scroll 101 is applied to the tip of the wrap portion 106 of the movable scroll 105 during the initial operation of the scroll compressor. The tip seal 110 disposed on the movable scroll 105 removes the coating layer 108 of the end plate portion 107 of the movable scroll 105 and the tip seal 111 disposed on the tip of the lap portion 102 of the fixed scroll 101. Almost removed. For this reason, sliding heat generated when the tip seals 110 and 111 slide on the surface of the end plate portions 103 and 107 does not collect around the end plate portions 103 and 107, so that the fixed scroll 101 and the movable scroll 105 become abnormally hot. Otherwise, a scroll compressor failure is avoided. Further, even if the coating layer 108 on the surface of the end plate portions 103 and 107 is almost scraped off, a slight amount of coating material remains on the minute unevenness on the surface of the end plate portions 103 and 107. When the surfaces of the end plate portions 103 and 107 are slid, abnormal wear is prevented.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional scroll compressor, since the fluororesin is usually formed by spraying, the coating thickness is not uniform in the fixed scroll 101 and the movable scroll 105 having complicated shapes. As a result, the friction between the movable scroll 105 and the fixed scroll 101 increases at the portion where the coating thickness is excessive, the sliding loss of the movable scroll 105 increases, and the loss of the motor that drives the movable scroll 105 increases. There is a problem. Furthermore, if the friction between the movable scroll 105 and the fixed scroll 101 is excessive, the coating layer 108 is peeled off. Further, since the coating layer 108 on the surface of the end plate portions 103 and 107 is scraped during the initial operation of the scroll compressor to generate a large amount of scraps, these scrapes are caught in a sliding portion such as a bearing of the scroll compressor. There is a problem that the scroll compressor breaks down.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a scroll compressor having a coating layer having a uniform thickness, lubricity, low friction, and a small wear piece even when worn.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the scroll compressor of the first aspect of the present invention, the sliding surface of the movable scroll, is characterized in that a PTFE (poly-tetra-fluoro-ethylene) Composite electroless nickel plating layer Yes.
[0006]
According to this scroll compressor, the PTFE composite electroless nickel plating layer can form a uniform layer thickness even in a scroll having a complicated shape, and further has lubricity. The frictional force when sliding is small. Therefore, the sliding loss of the movable scroll is reduced, and the loss of the motor that drives the scroll compressor is reduced. In addition, since an excessive frictional force is not generated between the movable scroll and the fixed scroll, the PTFE composite electroless nickel plating layer is not peeled off. Furthermore, since the PTFE composite electroless nickel plating layer has PTFE dispersed in fine particles, the wear pieces when worn are small, so these wear pieces bite into sliding parts such as bearings of scroll compressors. The scroll compressor will not break down. Therefore, the scroll compressor including the PTFE composite electroless nickel plating layer has improved performance and is stable.
[0007]
The scroll compressor according to claim 1 is characterized in that the casting is exposed on the end plate surface of the fixed scroll positioned outside the movable scroll .
[0008]
According to this scroll compressor, the wrap portion of the movable scroll may slide on the end plate surface of the fixed scroll to generate heat, but a cast having good thermal conductivity is exposed on the end plate surface of the fixed scroll. Therefore, since the heat generated by the sliding is transmitted through the casting and dissipated, the wrap portion does not overheat abnormally, wear of the wrap portion is suppressed, and performance is stabilized.
[0009]
A scroll compressor according to claim 2 is characterized in that, in the scroll compressor according to claim 1, a tip seal is provided on an end face of the wrap portion of the movable scroll.
[0010]
According to this scroll compressor, the tip seal provided on the end surface of the wrap portion of the movable scroll may slide on the end plate surface of the fixed scroll to generate heat, but heat transfer is generated on the end plate surface of the fixed scroll. Since the casting with good properties is exposed, the heat generated by the sliding is transferred through the casting and dissipated, so the tip seal part does not overheat and the wear of the tip seal is suppressed. Is stable.
[0011]
A scroll compressor according to a third aspect is the scroll compressor according to the first or second aspect , wherein an electroless nickel plating layer is provided under the PTFE composite electroless nickel plating layer.
[0012]
According to this scroll compressor, the electroless nickel plating layer enhances the adhesion between the surface of the scroll compressor and the PTFE composite electroless nickel plating layer provided on the surface. Then, the PTFE composite electroless nickel plating layer is more difficult to peel off, so that the performance of the scroll compressor is further stabilized.
[0013]
A scroll compressor according to a fourth aspect is the scroll compressor according to any one of the first to third aspects, further comprising a pressing mechanism that presses the movable scroll against the fixed scroll in an axial direction.
[0014]
The scroll compressor includes a pressing mechanism that presses the movable scroll against the fixed scroll. For example, if the movable scroll is provided with the PTFE composite electroless nickel plating layer, the PTFE composite electroless nickel plating on the thrust surface, which is the portion in sliding contact with the fixed scroll, on the end plate surface of the movable scroll is worn. Then, the movable scroll is pushed toward the fixed scroll side by the wear thickness on the thrust surface, so that the end surface of the movable scroll wrap portion approaches the end plate portion of the fixed scroll. That is, since the PTFE composite electroless nickel plating layer provided on the end surface of the movable scroll lap comes into sliding contact with the end plate portion of the fixed scroll and wears, the end surface of the movable scroll and the fixed scroll are worn. There is almost no gap between the end plate part. Therefore, this scroll compressor has almost no leakage of the compressed fluid, and the efficiency is improved. The same applies when the fixed scroll includes a PTFE composite electroless nickel plating layer.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
[0016]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a scroll compressor according to the present invention. For the sake of simplicity, the number of spirals in the scroll wrap portion is omitted, and the gap between the fixed scroll and the movable scroll and the thickness of the coating layer are exaggerated. This scroll compressor is a fixed crank type scroll compressor that does not press the movable scroll toward the fixed scroll. The scroll compressor includes the tip seal 3 at the end of the wrap portion 2 of the fixed scroll 1 and the end of the wrap portion 6 of the movable scroll 5. The part is also provided with a tip seal 7. On the surfaces of the wrap portion 6 and the end plate portion 8 of the movable scroll 5, a coating layer 9 comprising an electroless nickel plating layer having a thickness of approximately 5 μm and a PTFE composite electroless nickel plating layer having a thickness of approximately 30 μm. Is provided. The fixed scroll 1 is made of a casting and is not provided with a PTFE composite electroless nickel plating layer. The fixed scroll accommodates the movable scroll 5 in a swingable manner and is fixed to the housing 12. The movable scroll 5 has a crank bearing 13 on the bottom surface side that is not provided with the lap portion 6 and is connected to a crankshaft (not shown).
[0017]
Gaps La, Lb, and Lc are provided between the fixed scroll 1 and the movable scroll 5 in order to absorb processing errors of the fixed scroll 1 and the movable scroll 5. That is, a radial gap La is provided between the wrap portion 2 of the fixed scroll 1 and the wrap portion 6 of the movable scroll 5, and the turning axis direction is provided between the end plate portion 11 of the fixed scroll 1 and the wrap portion 6 of the movable scroll 5. The clearance Lb is provided between the wrap portion 2 of the fixed scroll 1 and the end plate portion 8 of the movable scroll 5 so as to provide a clearance Lc in the turning axis direction. These gaps La, Lb, and Lc are formed at an interval of about 30 μm.
[0018]
In the scroll compressor having the above configuration, when the initial operation is performed, the movable scroll 5 is turned by a crankshaft (not shown). Then, the thickness of the coating layer 9 provided on the movable scroll 5 is slightly thicker than the gaps La, Lb, Lc between the fixed scroll 1 and the movable scroll 5, and the PTFE on the surface of the coating layer 9. Since the composite electroless nickel plating layer has conformability, the portion of the PTFE composite electroless nickel plating layer that comes into sliding contact with the fixed scroll 1 is worn. Accordingly, the gaps La, Lb, Lc between the fixed scroll 1 and the movable scroll 5 are almost eliminated, and the compressed fluid of the scroll compressor hardly leaks. As a result, the efficiency of the scroll compressor can be improved.
[0019]
Here, since the electroless nickel plating layer and the PTFE composite electroless nickel plating layer have a uniform thickness, the thickness of the coating layer 9 is uniform. Therefore, when the movable scroll 5 turns and the coating layer 9 is in sliding contact with the fixed scroll 1 and wears, there is no portion where the frictional force becomes excessive. Furthermore, since the PTFE composite electroless nickel plating has lubricity, the frictional force between the coating layer 9 and the fixed scroll 1 can be reduced. Therefore, the sliding loss when the movable scroll 5 turns can be reduced, and the loss of a motor (not shown) for driving the movable scroll 5 can be reduced, so that the efficiency of the scroll compressor can be further improved. Further, since there is no portion where the frictional force is excessive between the coating layer 9 and the fixed scroll 1, the coating layer 9 is not peeled off due to the excessive frictional force. The performance can be stabilized.
[0020]
Moreover, since the coating layer 9 includes an electroless nickel plating layer under the PTFE composite electroless nickel plating layer, adhesion between the surface of the scroll compressor and the PTFE composite electroless nickel plating layer can be improved. . Therefore, since the PTFE composite electroless nickel plating layer can be more difficult to peel off, the performance of the scroll compressor can be further stabilized.
[0021]
Furthermore, since the PTFE composite electroless nickel plating layer has PTFE dispersed therein with particles having a particle size of 1 μm or less, wear pieces when worn are small. Therefore, the wear piece does not bite into a sliding portion such as a bearing (not shown) of the scroll compressor, and the scroll compressor does not break down. Therefore, the performance of the scroll compressor can be stably maintained.
[0022]
Further, since the scroll compressor is provided with the coating layer 9 only on the movable scroll 5, the materials of the electroless nickel plating layer and the PTFE composite electroless nickel plating layer forming the coating layer 9 can be reduced. In addition, since the wear pieces generated by the wear of the coating layer 9 can be reduced, the possibility that the wear pieces will bite into a sliding portion such as a bearing (not shown) can be reduced, and failure of the scroll compressor can be avoided.
[0023]
Further, when the movable scroll 5 turns, the tip seal 7 of the wrap portion 6 of the movable scroll 5 may come into sliding contact with the end plate portion 11 of the fixed scroll 1 to generate heat. However, since the casting having high thermal conductivity is exposed at the end plate portion 1 of the fixed scroll 1, the heat is transmitted to the outside of the fixed scroll 1 through the casting. It will not break down due to abnormally high temperatures. Therefore, the performance of this scroll compressor can be maintained stably.
[0024]
The scroll compressor of this embodiment includes the tip seals 3 and 7 in both the fixed scroll 1 and the movable scroll 5, but may be a scroll compressor in which no tip seal is provided.
[0025]
FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the scroll compressor according to the present invention. This scroll compressor is a scroll compressor that presses the movable scroll toward the fixed scroll with gas pressure, and is attached to the end plate portion 23 between the wrap portions 22 of the fixed scroll 21 and to the end portion of the wrap portion 26 of the movable scroll 25. The provided chip seals 27 are opposed to each other. On the surfaces of the wrap portion 26 and the end plate portion 28 of the movable scroll 25, there is a coating layer 29 made of an electroless nickel plating layer having a thickness of about 5 μm and a PTFE composite electroless nickel plating layer having a thickness of about 30 μm. Is provided. On the other hand, the casting of the material forming the fixed scroll 21 is exposed at the lap portion 22 and the end plate portion 23 of the fixed scroll 21. The fixed scroll 21 is fixed to a housing 32 with the movable scroll 25 housed in a swingable manner. The movable scroll 25 has a crank bearing 33 on the bottom surface side that is not provided with the lap portion 26 and is connected to a crankshaft (not shown). A seal ring 35 is in contact with the bottom surface of the movable scroll 25.
[0026]
Between the end plate portion 23 of the fixed scroll 21 and the end portion of the wrap portion 26 of the movable scroll 25, a clearance Lf in the turning axis direction is provided. The gap Lf includes an interval Ld for absorbing a processing error of the fixed scroll 21 and the movable scroll 25, and a thickness Le of the coating layer 29. Ld is approximately 30 μm, and Le is approximately 35 μm.
[0027]
In the scroll compressor having the above configuration, when the initial operation is performed, the movable scroll 25 is swung by a crankshaft (not shown), and the compressed fluid is compressed between the fixed scroll 21 and the movable scroll 25 to become a high pressure. . This high-pressure compressed fluid is discharged below the movable scroll 25 and inside the seal ring 35 and urges the movable scroll 25 in the direction indicated by the arrow P. Then, the peripheral portion of the movable scroll 25 is pressed toward the fixed scroll 21 to form a thrust surface 36 on the peripheral portion of the movable scroll 25. The coating layer 29a of the thrust surface 36 is worn by sliding contact with the fixed scroll 25. When the operation is further continued, the coating layer 29a of the thrust surface 36 is almost entirely worn, and the thrust surface 36 of the movable scroll 25 comes into sliding contact with the fixed scroll 21. As a result, the movable scroll 25 is pushed toward the fixed scroll 21 by the coating layer thickness Le, that is, approximately 35 μm. Then, the gap Lf between the end portion of the wrap portion 26 of the movable scroll 25 and the end plate portion 23 of the fixed scroll 21 is also reduced by approximately 35 μm, and the coating layer 29c at the end portion of the wrap portion 26 of the movable scroll 25 is fixed to the fixed scroll. 21 comes into sliding contact with the end plate portion 23 of the plate 21. Therefore, the coating layer 29c at the end of the lap portion 26 of the movable scroll 25 is worn, and there is almost no gap between the fixed scroll 21 and the end plate portion 23, and the compressed fluid of the scroll compressor hardly leaks in the radial direction.
[0028]
On the other hand, since the movable scroll 25 is also urged in the radial direction when turning, the coating layer 29b of the wrap portion 26 of the movable scroll 25 and the lap portion 22 of the fixed scroll 21 are in sliding contact. Thus, the coating layer 29b of the lap portion 26 of the scroll 25 is worn. As a result, there is almost no gap between the coating layer 29b of the wrap portion 26 of the scroll 25 and the wrap portion 22 of the fixed scroll 21, and the compressed fluid of the scroll compressor hardly leaks in the direction of the turning axis.
[0029]
Thus, since the compressed fluid of the scroll compressor can be hardly leaked in both the radial direction and the turning direction, the efficiency of the scroll compressor can be reliably improved.
[0030]
Further, since the thickness of the coating layer 29 is uniform, there is a portion where the frictional force becomes excessive when the movable scroll 25 turns and the coating layer 29 wears by sliding contact with the fixed scroll 21. In addition, since the PTFE composite electroless nickel plating has lubricity, the frictional force between the coating layer 29 and the fixed scroll 21 is small. Therefore, since the loss of a motor (not shown) that drives the movable scroll 25 can be reduced, the efficiency of the scroll compressor can be further improved. Further, since there is no portion where the frictional force becomes excessive between the coating layer 29 and the fixed scroll 21, the coating layer 29 is not peeled off, and as a result, the performance of the scroll compressor can be stabilized. .
[0031]
Further, since the coating layer 29 includes an electroless nickel plating layer below the PTFE composite electroless nickel plating layer, the surface of the scroll compressor and the PTFE composite electroless nickel plating layer can be adhered to each other, and the PTFE composite is provided. The electroless nickel plating layer can be more difficult to peel off. Therefore, the performance of the scroll compressor can be further stabilized.
[0032]
Furthermore, since the PTFE composite electroless nickel plating layer has small wear pieces when worn, the wear pieces may get caught in sliding parts such as bearings (not shown) of the scroll compressor, and the scroll compressor will fail. There is almost no. Therefore, the performance of the scroll compressor can be stably maintained.
[0033]
Further, when the movable scroll 25 turns, the tip seal 27 of the lap portion 26 of the movable scroll 25 may come into sliding contact with the end plate portion 23 of the fixed scroll 21 to generate heat. In the portion 23, a casting having a high thermal conductivity is exposed. Therefore, the heat due to the sliding contact is transmitted to the outside of the fixed scroll 21 through the casting, so that the tip seal sliding portion does not become abnormally hot and breaks down. Therefore, the performance of this scroll compressor can be maintained stably.
[0034]
【The invention's effect】
As is clear from above, the scroll compressor of the first aspect of the present invention, the sliding surface of the movable scroll, is provided with the PTFE composite electroless nickel plating layer, uniform thickness even in the scroll having a complex shape A layer having a thickness can be formed, and lubricity can be imparted to the sliding surface, so that a frictional force when the movable scroll and the fixed scroll slide can be reduced. Accordingly, the sliding loss of the movable scroll can be reduced, the loss of the motor driving the scroll compressor can be reduced, and the efficiency of the scroll compressor can be improved. Moreover, since excessive frictional force between the movable scroll and the fixed scroll can be prevented, peeling of the PTFE composite electroless nickel plating layer can be prevented. Further, since the PTFE composite electroless nickel plating layer has small wear pieces, the wear pieces do not bite into sliding parts such as bearings of the scroll compressor, and the performance of the scroll compressor can be stabilized.
[0035]
In the scroll compressor according to claim 1, since the casting is exposed on the end plate surface of the fixed scroll located outside the movable scroll, the wrap portion of the movable scroll slides on the end plate surface of the fixed scroll. The generated heat can be dissipated through the casting with good thermal conductivity to prevent abnormal overheating of the scroll compressor and stabilize the performance.
[0036]
According to a second aspect of the present invention, in the scroll compressor according to the first aspect, since the tip seal is provided on the end face of the wrap portion of the movable scroll, the tip seal slides on the end plate surface of the fixed scroll. The generated heat can be dissipated through the casting with good thermal conductivity to prevent abnormal overheating of the scroll compressor and stabilize the performance.
[0037]
The scroll compressor according to claim 3 is the scroll compressor according to claim 1 or 2 , wherein an electroless nickel plating layer is provided under the PTFE composite electroless nickel plating layer. By improving the adhesion with the composite electroless nickel plating layer, the performance of the scroll compressor can be stabilized.
[0038]
According to a fourth aspect of the present invention, the scroll compressor according to any one of the first to third aspects further includes a pressing mechanism that presses the movable scroll against the fixed scroll, so that the movable scroll and the fixed scroll slide. The PTFE composite electroless nickel plating on the contacting thrust surface is worn, and the movable scroll is pushed toward the fixed scroll by the wear thickness. As a result, the wrap portion end surface of the movable scroll is brought close to the end plate portion of the fixed scroll, and the PTFE composite electroless nickel plating layer provided on the end surface of the wrap portion comes into sliding contact with the end plate portion. By eliminating the gap between the end face of the movable scroll lap and the end plate of the fixed scroll, it is possible to almost eliminate leakage of the compressed fluid of the scroll compressor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a scroll compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a scroll compressor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional scroll compressor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed scroll 2 Fixed scroll lap part 3 Fixed scroll chip seal 5 Movable scroll 6 Movable scroll lap part 7 Movable scroll chip seal 8 Movable scroll end plate part 9 Coating layer 11 Fixed scroll end plate part 12 Housing

Claims (4)

可動スクロール（５，２５）の摺動面に、PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層を設け、
上記可動スクロールよりも外側に位置する固定スクロール（１，２１）の鏡板面（１１，２３）に、鋳物を露出させたことを特徴とするスクロール圧縮機。A PTFE composite electroless nickel plating layer is provided on the sliding surface of the movable scroll (5, 25).
A scroll compressor characterized in that castings are exposed on the end plate surfaces (11, 23) of the fixed scrolls (1, 21) positioned outside the movable scroll . 請求項１によるスクロール圧縮機において、上記可動スクロール（５，２５）のラップ部（６，２６）の端面にチップシール（７，２７）を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。  2. The scroll compressor according to claim 1, wherein a tip seal (7, 27) is provided on an end face of the wrap portion (6, 26) of the movable scroll (5, 25). 請求項１または２によるスクロール圧縮機において、上記PTFEコンポジット無電解ニッケルメッキ層の下に、無電解ニッケルメッキ層を有することを特徴とするスクロール圧縮機。  3. The scroll compressor according to claim 1, further comprising an electroless nickel plating layer under the PTFE composite electroless nickel plating layer. 請求項１乃至３のいずれか１つによるスクロール圧縮機において、上記可動スクロール（２５）を上記固定スクロール（２１）に軸方向に押し付ける押し付け機構を有することを特徴とするスクロール圧縮機。  The scroll compressor according to any one of claims 1 to 3, further comprising a pressing mechanism for pressing the movable scroll (25) against the fixed scroll (21) in the axial direction.
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