JP5012847B2 - 冷媒圧縮機とそれを用いた冷凍機 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1による冷媒圧縮機100の断面図である。図2は図1におけるピストンとボアとにより形成される摺動部の拡大図である。図3は図1におけるピストンとボアとが摺動する時のオイルの流れを示した図である。図4は、冷媒圧縮機100を含む冷凍機の冷凍サイクル図である。図5は、微細くぼみ有り無しでの焼付き面圧を示した特性図である。図6は、微細くぼみの形状、大きさの違いでの摩擦係数を示した特性図である。図7は、摺動部表面積に対する微細くぼみの占める割合の違いでの摩耗量を示した特性図である。
1)直径が2μm〜15μmで深さが0.5μm〜1μmの大きさのくぼみ123
2)直径が40μm〜50μmで深さが7μm〜10μmの大きさのくぼみ123
3)直径が60μm〜70μmで深さが15μm〜20μmの大きさのくぼみ123
を形成した円盤を用意する。このような円盤を、摺動速度を1.0m/sで回転させ、リング状に形成された相手材を、面圧0.5MPaで押し付ける。図13はこのような条件で磨耗試験を行った結果を示している。
図16は、本発明の実施の形態2による冷媒圧縮機200の断面図である。図17は冷媒圧縮機200を含む冷凍機の冷凍サイクル図である。図18は図16におけるG−G線断面図である。図19は図18におけるベーン216とローリングピストン(以下、ピストン)215とが接する部分の拡大図である。図20は図18におけるピストン215と偏心部207とが接する部分の拡大図である。
数式(1)のように、ゾンマーフェルト数Sは、軸受半径Rと半径すきまCと速度Nとオイル粘度μと面圧Pから求められる。
本実施の形態による冷媒圧縮機の基本的な構成は図1を用いて説明した実施の形態1と同様である。実施の形態1との違いは、主軸部109と軸受部114、ピストン115とボア113、ピストンピン117とコンロッド118、偏心部110とコンロッド118がそれぞれ相互に形成している摺動部である。摺動部を形成する各部は圧縮部107の駆動により接触し合う接触部である。
、アルミニウム等の相手材に接触した場合、低い摩擦係数でへき開すると考えられる。これにより、金属接触が生じている摺動部の摩擦係数が低下すると考えられる。また、バインダーとして用いられるポリアミドイミド樹脂(PAI)等の不純物の摩擦係数は、MoS2に比較して高いので、MoS2の純度を98%以上にすることが望ましい。
本実施の形態による冷媒圧縮機の基本的な構成は図16を用いて説明した実施の形態2と同様である。実施の形態2との違いは、偏心部207とローリングピストン(以下、ピストン)215、主軸部208と主軸受213、副軸部209と副軸受214がそれぞれ相互に形成している摺動部である。摺動部を形成する各部は圧縮部205の駆動により摺動し合う接触部である。
本実施の形態による冷媒圧縮機の基本的な構成は図1を用いて説明した実施の形態1と同様である。実施の形態1との違いは、バルブプレート119に設けられた吸入バルブ装置527と、吐出バルブ装置534である。
本実施の形態による冷媒圧縮機の基本的な構成は図1を用いて説明した実施の形態5と同様である。実施の形態5との違いは、バルブプレート119に設けられた吸入バルブ装置527と、吐出バルブ装置534における各接触部である。
図52は、本発明の実施の形態7による、冷媒圧縮機の断面図である。図53は図52の冷媒圧縮機を含む冷凍機の冷凍サイクル図である。図54は、図52の冷媒圧縮機における吐出経路と密着コイルばねとが接触する部分の拡大図である。
図55A,Bは本発明の実施の形態8による、冷媒圧縮機における吐出経路と密着コイルばねとが接触する部分の拡大図である。本実施の形態による冷媒圧縮機は、実施の形態7で図52を用いて説明した冷媒圧縮機と基本的な構造は同様である。実施の形態7では、吐出経路717を構成する鋼管の表面に、微細くぼみ(以下、くぼみ)123がほぼ均一に形成されている。これに対し本実施の形態では図55Aに示すように、吐出経路717を構成する鋼管の表面に二硫化モリブデン(MoS2)を含む混合層323が形成されている。これ以外は、実施の形態7と同様である。
本実施の形態による冷媒圧縮機は、実施の形態7で図52を用いて説明した冷媒圧縮機と基本的な構造は同様である。実施の形態7との違いは、固定子104を介して圧縮部107を密閉容器(以下、容器)101内に弾性的に支持する支持部923の構成である。図56は本実施の形態による冷媒圧縮機の断面図である。図57Aは図56の冷媒圧縮機における支持部923において圧縮コイルばね908と保持部材922とが接触する部分の拡大図である。
2 オイル
3 固定子
4 回転子
5 電動部
6 圧縮部
7 圧縮機本体
8 圧縮コイルばね
9 クランクシャフト
9A 主軸部
9B 偏心部
10 給油ポンプ
11 シリンダーブロック
12 ボア
13 圧縮室
14 ピストン
15 バルブプレート
16 ヘッド
17 吐出経路
18 管体
19 固定子締結ボルト
20,22 保持部材
21 突起部
23 軸受部
60,70 熱交換器
90 膨張弁
100 冷媒圧縮機
101 密閉容器
102 冷媒ガス
103 オイル
104 固定子
105 回転子
106 電動部
107 圧縮部
108 クランクシャフト
109 主軸部
110 偏心部
111 給油ポンプ
112 シリンダーブロック
113 ボア
114 軸受部
115 ピストン
115A,125,127,130A 摺動面
116 圧縮室
117 ピストンピン
118 コンロッド
119 バルブプレート
120 ヘッド
121 サクションチューブ
122 サクションマフラー
123,123A,123B 微細くぼみ
130,137,139 スラスト部
132,136 フランジ面
134 スラストワッシャ
135 スラスト軸受部
200 冷媒圧縮機
205 圧縮部
207 偏心部
208 主軸部
209 副軸部
210 シャフト
211 圧縮室
212 シリンダー
213 主軸受
214 副軸受
215 ピストン
216 ベーン
217 オイルポンプ
218,219, 摺動面
220 吐出経路
323 混合層
324,328,331,335 摺動面
419 摺動面
517 吸入弁座
519 吸入可動弁
519A シール部
519B 腕部
525 吐出可動弁
525A シール部
525B 腕部
527 吸入バルブ装置
528 吐出弁座
534,534A 吐出バルブ装置
535 バックアップリード
537 ストッパ
541A,541B,541C,541D 衝打部
707 圧縮機本体
717 吐出経路
717A,725 接触面
718 密着コイルばね
719 コネクティングロッド
908 圧縮コイルばね
919 固定子締結ボルト
920,922 保持部材
923 支持部
924 接触面
Claims (6)
- 密閉容器と、
前記密閉容器内に収容され、冷媒を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部を駆動する駆動部と、
前記圧縮部の駆動により接触を行う第1接触部と第2接触部と、を備え、
前記第1接触部と前記第2接触部との少なくともいずれかの表面に、表面形状が球面となった複数のくぼみを形成するとともに、このくぼみ内には、前記第1接触部と第2接触部間に供給したオイルが滞留する構成とし、
前記圧縮部は、
吸入弁座と、
吸入可動弁と、を有し、吸入工程で前記吸入可動弁が開く吸入バルブ装置と、
吐出弁座と、
吐出可動弁と、を有し吐出工程で前記吐出可動弁が開く吐出バルブ装置と、の少なくとも一方を含み、
前記第1接触部と前記第2接触部の組が、前記吸入弁座と前記吸入可動弁、前記吐出弁座と前記吐出可動弁の少なくともいずれかの組であり、
前記くぼみを設けた前記第1接触部と前記第2接触部との少なくともいずれかの表面積に対する前記くぼみの占める面積割合が40%以上80%以下とした冷媒圧縮機。 - 前記オイルの粘度はVG5以上VG10未満である、
請求項1記載の冷媒圧縮機。 - 前記冷媒は、塩素フリーな炭化水素であり、前記オイルは前記冷媒と相溶性がある、
請求項1記載の冷媒圧縮機。 - 前記冷媒は、イソブタンとプロパンとの少なくともいずれかを含み、
前記オイルは、アルキルベンゼン、鉱油、エステル、ポリビニルエーテル、ポリアクリレングリコールのうち少なくともいずれかを含む、
請求項1記載の冷媒圧縮機。 - 前記第1接触部と前記第2接触部の母材が鉄系の材料であり、前記第1接触部と前記第2接触部との少なくともいずれかの表面組織がマルテンサイトである、
請求項1記載の冷媒圧縮機。 - 前記混合層の二硫化モリブデンの純度が98%以上である、
請求項1記載の冷媒圧縮機。
Priority Applications (1)
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