JPH05126076A - Compressor - Google Patents

Compressor

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Publication number
JPH05126076A
JPH05126076A JP28443391A JP28443391A JPH05126076A JP H05126076 A JPH05126076 A JP H05126076A JP 28443391 A JP28443391 A JP 28443391A JP 28443391 A JP28443391 A JP 28443391A JP H05126076 A JPH05126076 A JP H05126076A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vane
oil
compressor
cylinder
sliding
Prior art date
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Pending
Application number
JP28443391A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshikazu Sakai
寿和 境
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co filed Critical Matsushita Refrigeration Co
Priority to JP28443391A priority Critical patent/JPH05126076A/en
Publication of JPH05126076A publication Critical patent/JPH05126076A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00Fluid
    • F04C2210/26Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a

Landscapes

  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the adhesiveness of lubricating oil to a vane so as to prevent abnormal abrasion due to shortage or coagulation or the like of oil, by providing a hydrophilic film of specified contact angle to water on sliding faces, for a vane sliding contacted to the outer periphery of a rotor while sliding on a groove of a cylinder. CONSTITUTION:When a shaft 9 is rotated with a motor consisting of a stator 7 and a rotor 8, a roller 10 is rotated eccentrically to compress a gas consisting of refrigerant 1.1.1.2 tetrafluoroethane introduced in a cylinder 11 through an intake tube 14. By pumping action of spiral grooves 9a on the outer periphery of the shaft 9, lubricating oil 16 consisting of glycol based oil or ester based oil stored in the bottom of a hermetic shell 6 is supplied to portions to be lubricated through an oil intake tube 17. Where, on sliding faces 1 of a vane 18 sliding contacted to the outer periphery of the roller 10 while sliding on the groove of the cylinder 11, a hydrophilic film 2 of less than 30 degree in contact angle to water is produced. Thereby the adhesiveness of the lubricating oil 16 to the vane 18 can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は冷凍冷蔵装置や空調機等
に用いられる圧縮機およびその摺動材に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor used for a refrigerating machine, an air conditioner and the like, and a sliding material therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、クロロフルオロカーボン(以下C
FCと称する)の影響によるオゾン層破壊及び地球の温
暖化等の環境問題が注目されている。このような観点よ
り、冷媒であるCFCの使用量削減が、極めて重要なテ
ーマとなってきている。従来、CFCとして使用されて
来た完全ハロゲン化炭素化合物は、少なくとも水素を1
個以上含むハロゲン化炭素化合物に代替化が図られつつ
ある。
2. Description of the Related Art In recent years, chlorofluorocarbons (hereinafter referred to as C
Environmental problems such as ozone depletion and global warming due to the effects of FC) are drawing attention. From such a point of view, reducing the amount of CFC used as a refrigerant has become an extremely important theme. Conventionally, the completely halogenated carbon compounds that have been used as CFCs contain at least one hydrogen.
Substitution to halogenated carbon compounds containing more than one is being sought.

【0003】さらに具体的には、代表的なCFC冷媒で
あるジクロロジフルオロメタン(以下R12と称する)
は、オゾン破壊に対する影響の少ない水素を2個含むハ
ロゲン化炭素化合物である1、1、1、2テトラフルオ
ロエタン(以下R134aと称する)への変更が検討さ
れている。
More specifically, dichlorodifluoromethane (hereinafter referred to as R12) which is a typical CFC refrigerant.
Is being investigated for the change to 1,1,1,2 tetrafluoroethane (hereinafter referred to as R134a), which is a halogenated carbon compound containing two hydrogens, which has little effect on ozone destruction.

【0004】ところが、R134aを適用する場合種々
の課題が発生する。例えば、1978年10月発行のD
uPont社の Research Disclosu
reの記載によれば、R134aは従来のどのような油
とも相溶性が悪く全ての温度域で二層分離を生じ、唯一
グリコール系油にのみ溶解する。しかし、グリコール系
油は電気絶縁性が劣るためモータ部を内蔵する冷蔵庫用
圧縮機等の密閉型圧縮機への適用が困難である。
However, various problems occur when R134a is applied. For example, D issued in October 1978
uDisc Research Disclosu
According to the description of re, R134a is poorly compatible with any conventional oil and causes two-layer separation in all temperature ranges, and dissolves only in glycol-based oil. However, since glycol-based oil has poor electrical insulation, it is difficult to apply it to a hermetic compressor such as a compressor for a refrigerator having a built-in motor unit.

【0005】そこで、その後エステル系油を中心に検討
が進んでいる。例えば、米国特許4851144号 に
おいてエステル系油とグリコール系油の混合物がR13
4aに溶解することが示されている。そして、最近の研
究ではエステル系油単品でもR134aに溶解するもの
が見出され、その適用検討が推進されている。例えば、
Pudue CFC Conferance1990年7
月開催の予稿集p190〜195で報告されている。さ
らに、エステル系油での問題点であった加水分解特性の
改善のために、加水分解しても二酸化炭素しか発生しな
いようなカーボネート構造を有するような新種のエステ
ル系油も提案されつつある。
Therefore, studies have been conducted mainly on ester oils since then. For example, in US Pat. No. 4,851,144, a mixture of ester oil and glycol oil is R13.
It has been shown to dissolve in 4a. In recent studies, even ester-based oils alone have been found to dissolve in R134a, and their application studies are being promoted. For example,
Pude CFC Conference 1990 7
It is reported in Proceedings p. 190-195 held in March. Further, in order to improve the hydrolysis characteristics, which has been a problem with ester-based oils, new types of ester-based oils having a carbonate structure in which only carbon dioxide is generated even when hydrolyzed are being proposed.

【0006】ここで、図面を参照しながら従来の冷媒R
12用圧縮機およびその摺動材の一例について説明す
る。図9に従来の圧縮機の断面図を示す。5は圧縮機で
ある。6は密閉シェル、7は密閉シェル6に焼ばめされ
たステータ、8はステータ7と一対でモータを構成する
ロータ、9はロータ8に焼ばめされたシャフトである。
また10はシャフト9の偏心部に組み込まれたローラ、
11はローラ10を収納するシリンダ、12はシャフト
9の主軸受、13はシャフト9の副軸受、14は副軸受
13に圧入されまた密閉シェル6に溶接された吸入管で
ある。図10は図9のB−B断面図であり、ベーン15
はシリンダ11の溝内に収納されシリンダ11の溝11
aと摺動しかつその先端部がローラ10の外周部と摺接
している。
A conventional refrigerant R will now be described with reference to the drawings.
An example of the compressor for 12 and its sliding material will be described. FIG. 9 shows a sectional view of a conventional compressor. 5 is a compressor. Reference numeral 6 is a closed shell, 7 is a stator shrunk in the closed shell 6, 8 is a rotor that constitutes a motor with the stator 7, and 9 is a shaft shrunk in the rotor 8.
10 is a roller incorporated in the eccentric part of the shaft 9,
Reference numeral 11 is a cylinder for accommodating the roller 10, 12 is a main bearing of the shaft 9, 13 is a sub bearing of the shaft 9, and 14 is a suction pipe press-fitted into the sub bearing 13 and welded to the closed shell 6. FIG. 10 is a sectional view taken along line BB of FIG.
Is housed in the groove of the cylinder 11 and the groove 11 of the cylinder 11
It slides on a and its tip is in sliding contact with the outer periphery of the roller 10.

【0007】次にその動作について説明する。ステータ
7とロータ8で構成するモータによりシャフト9が回転
し、これに伴ってローラ10が偏心回転することによ
り、吸入管14を通ってシリンダ11内に導入された冷
媒ガスR12が圧縮される。また、シャフト9が回転す
ることによりシャフト9の外周に形成されたらせん溝9
aのポンプ効果で密閉シェル6の底部にある潤滑油(ナ
フテン系鉱油)19が給油管17を通ってシャフト9、
主軸受12、副軸受13に供給され、さらに各部のクリ
アランスを通って機械部全体へ供給される。
Next, the operation will be described. A shaft 9 is rotated by a motor composed of the stator 7 and the rotor 8, and the roller 10 is eccentrically rotated accordingly, so that the refrigerant gas R12 introduced into the cylinder 11 through the suction pipe 14 is compressed. Further, as the shaft 9 rotates, the spiral groove 9 formed on the outer periphery of the shaft 9
Due to the pump effect of a, the lubricating oil (naphthenic mineral oil) 19 at the bottom of the closed shell 6 passes through the oil supply pipe 17 and the shaft 9,
It is supplied to the main bearing 12 and the sub bearing 13, and further supplied to the entire machine section through the clearances of the respective sections.

【0008】ここで、潤滑油19として用いられるナフ
テン系鉱油は、40℃での粘度が約50mPa・sであ
る。
The naphthenic mineral oil used as the lubricating oil 19 has a viscosity at 40 ° C. of about 50 mPa · s.

【0009】また、従来の圧縮機に用いられた摺動材は
次のとおりである。ベーン15は硬度がロックウェルC
スケールで55〜65の高速度工具鋼、ローラ10は硬
度がロックウェルCスケールで45〜55の鋳鉄、シャ
フト9および主軸受12、副軸受13、シリンダ11は
硬度がビッカースで160〜250の鋳鉄より形成して
いる。
The sliding materials used in the conventional compressor are as follows. Vane 15 has Rockwell C hardness
High-speed tool steel with a scale of 55 to 65, roller 10 is cast iron with a hardness of Rockwell C of 45 to 55, shaft 9, main bearing 12, sub bearing 13, cylinder 11 is cast iron with a hardness of Vickers and 160 to 250 More formed.

【0010】図8に従来のベーン15の断面図を示す。
20はシリンダ11と摺動するベーン15の摺動面、2
1は高速度工具鋼からなるベーン15の母材、22は母
材21に含まれる炭化物粒子、23は母材21のマトリ
ックス合金である。この構成により摺動面20に露出す
る炭化物粒子22が荷重を支え、マトリックス合金23
の摩耗や焼付を防止するものである。
FIG. 8 is a sectional view of the conventional vane 15.
20 is a sliding surface of the vane 15 that slides with the cylinder 11, 2
Reference numeral 1 is a base material of the vane 15 made of high speed tool steel, 22 is a carbide particle contained in the base material 21, and 23 is a matrix alloy of the base material 21. With this configuration, the carbide particles 22 exposed on the sliding surface 20 support the load, and the matrix alloy 23
It is intended to prevent abrasion and seizure.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様な構成は、従来の冷媒R12とナフテン系鉱油を前提
に考えられており、冷媒R134aとグリコール系油や
エステル系油を使用した場合は次の様な問題が生じる。
However, the above-mentioned structure is considered on the premise of the conventional refrigerant R12 and naphthenic mineral oil, and when the refrigerant R134a and glycol-based oil or ester-based oil are used, The problem like this occurs.

【0012】一般にグリコール系油やエステル系油は、
ナフテン系鉱油に比べて粘度指数が高く低温での粘度上
昇が少ない。従って、圧縮機運転中の高温時の油粘度を
同じに調整するためには、ナフテン系鉱油に比べて低い
粘度グレードのグリコール系油やエステル系油を用いる
必要がある。
Generally, glycol-based oils and ester-based oils are
Compared with naphthenic mineral oil, it has a higher viscosity index and less increase in viscosity at low temperature. Therefore, in order to adjust the oil viscosity at high temperature during the operation of the compressor to the same value, it is necessary to use a glycol-based oil or ester-based oil having a lower viscosity grade than the naphthene-based mineral oil.

【0013】このためグリコール系油やエステル系油を
使用した場合は圧縮機停止時や起動初期の冷媒液バック
時に、保油性が低下しベーンとシリンダの溝の摺動部等
から油が流出して油切れが生じる。そして、摺動面を形
成する金属同志が接触し著しい摩耗が発生することによ
り、圧縮機の耐久性が低下する。
Therefore, when glycol-based oil or ester-based oil is used, the oil retaining property is deteriorated when the compressor is stopped or when the refrigerant is backed up in the initial stage of the operation, and the oil flows out from the sliding portion between the vane and the groove of the cylinder. Run out of oil. Then, the metals forming the sliding surface come into contact with each other to cause considerable wear, which reduces the durability of the compressor.

【0014】また、このような油切れに対しては従来の
炭化物粒子を含む鋼材でもマトリックス合金と相手材が
容易に焼付くため、摺動部の著しい摩耗を防ぐことはで
きない。
Further, against such oil shortage, even in the conventional steel material containing carbide particles, the matrix alloy and the mating material are easily seized, so that it is impossible to prevent the sliding portion from being significantly worn.

【0015】そこで、このような油切れによる摩耗が生
じ難い圧縮機仕様が望まれていた。本発明は上記課題に
鑑み、冷媒R134aを使用する圧縮機に対してシリン
ダの溝とベーンの摺動部の摩耗を抑制する摺動材仕様を
提案し圧縮機の耐久性を向上させるものである。
Therefore, a compressor specification in which abrasion due to such oil shortage is unlikely to occur has been desired. In view of the above problems, the present invention proposes a sliding material specification for a compressor that uses a refrigerant R134a to suppress wear of a sliding portion of a cylinder groove and a vane, and improves durability of the compressor. ..

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の圧縮機は、圧縮機の構成要素としてシャフト
と軸受とローラとシリンダとベーンとからなり、前記ベ
ーンの表面にケイ酸ソーダを主成分とする水ガラスから
なる水接触角が30度以下である親水性皮膜を形成した
ものである。
In order to solve the above problems, a compressor of the present invention comprises a shaft, a bearing, a roller, a cylinder and a vane as constituent elements of the compressor, and the surface of the vane is made of sodium silicate. A hydrophilic film formed of water glass containing as a main component and having a water contact angle of 30 degrees or less is formed.

【0017】また、本発明の圧縮機は、圧縮機の構成要
素としてシャフトと軸受とローラとシリンダとベーンと
からなり、前記ベーンの表面に四三酸化鉄を主成分とす
る酸化鉄からなる水接触角が30度以下である親水性皮
膜を形成したものである。
Further, the compressor of the present invention comprises a shaft, a bearing, a roller, a cylinder and a vane as constituent elements of the compressor, and the surface of the vane is made of water containing iron oxide containing iron trioxide as a main component. A hydrophilic film having a contact angle of 30 degrees or less is formed.

【0018】また、本発明の圧縮機は、圧縮機の構成要
素としてシャフトと軸受とローラとシリンダとベーンと
からなり、前記ベーンの表面にリン酸マンガンを主成分
とするリン酸塩からなる水接触角が30度以下である親
水性皮膜を形成したものである。
Further, the compressor of the present invention comprises a shaft, a bearing, a roller, a cylinder and a vane as constituent elements of the compressor, and the surface of the vane is composed of water containing a phosphate containing manganese phosphate as a main component. A hydrophilic film having a contact angle of 30 degrees or less is formed.

【0019】[0019]

【作用】本発明は上記した構成によって、ベーンに対す
るグリコール系油あるいはエステル系油の吸着性を高
め、ベーンとシリンダの溝間のクリアランス内に保持さ
れた油の油切れを防止し、その結果、凝着等の異常摩耗
による軸受部の損傷を抑制し圧縮機の耐久性を向上させ
るものである。
The present invention has the above-described structure to enhance the adsorption of the glycol-based oil or the ester-based oil to the vane and prevent the oil retained in the clearance between the vane and the groove of the cylinder from running out. As a result, The durability of the compressor is improved by suppressing damage to the bearing portion due to abnormal wear such as adhesion.

【0020】[0020]

【実施例】以下本発明の第一の実施例について図面を参
照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図2に本発明の実施例である圧縮機の断面
図を示す。5は圧縮機である。6は密閉シェル、7は密
閉シェル6に焼ばめされたステータ、8はステータ7と
一対でモータを構成するロータ、9はロータ8に焼ばめ
されたシャフトである。また10はシャフト9の偏心部
に組み込まれたローラ、11はローラ10を収納するシ
リンダ、12はシャフト9の主軸受、13はシャフト9
の副軸受、14は副軸受13に圧入されまた密閉シェル
6に溶接された吸入管である。図3は図2のA−A断面
図であり、ベーン18はシリンダ11の溝内に収納され
シリンダ11の溝11aと摺動しかつその先端部がロー
ラ10の外周部と摺接している。
FIG. 2 shows a sectional view of a compressor which is an embodiment of the present invention. 5 is a compressor. Reference numeral 6 is a closed shell, 7 is a stator shrink-fitted in the closed shell 6, 8 is a rotor which constitutes a motor together with the stator 7, and 9 is a shaft shrink-fitted in the rotor 8. Further, 10 is a roller incorporated in the eccentric portion of the shaft 9, 11 is a cylinder for housing the roller 10, 12 is a main bearing of the shaft 9, 13 is the shaft 9
The auxiliary bearing 14 is a suction pipe press-fitted into the auxiliary bearing 13 and welded to the closed shell 6. FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2, in which the vane 18 is housed in the groove of the cylinder 11 and slides with the groove 11a of the cylinder 11, and its tip portion is in sliding contact with the outer peripheral portion of the roller 10.

【0022】次にその動作について説明する。ステータ
7とロータ8で構成するモータによりシャフト9が回転
し、これに伴ってローラ10が偏心回転することによ
り、吸入管14を通ってシリンダ11内に導入された冷
媒ガスR134aが圧縮される。また、シャフト9が回
転することによりシャフト9の外周に形成されたらせん
溝9aのポンプ効果で密閉シェル6の底部にある潤滑油
(エステル系油)16が給油管17を通ってシャフト9
と副軸受13及びローラ10、主軸受12によって構成
されるジャーナル軸受部に供給され、さらに各部のクリ
アランスを通って機械部全体へ供給される。
Next, the operation will be described. The shaft constituted by the motor constituted by the stator 7 and the rotor 8 rotates, and the roller 10 eccentrically rotates accordingly, whereby the refrigerant gas R134a introduced into the cylinder 11 through the suction pipe 14 is compressed. Further, the rotation of the shaft 9 causes the pumping effect of the spiral groove 9 a formed on the outer periphery of the shaft 9 to cause the lubricating oil (ester-based oil) 16 at the bottom of the hermetic shell 6 to pass through the oil supply pipe 17 and pass through the shaft 9.
It is supplied to the journal bearing portion constituted by the sub bearing 13, the roller 10 and the main bearing 12, and further supplied to the entire machine portion through the clearance of each portion.

【0023】ここで、潤滑油16として用いられるエス
テル系油は、圧縮機運転中の粘度を従来のナフテン系鉱
油と合わせるため、40℃での粘度を約20mPa・s
とナフテン系鉱油の約40%に調整している。
The ester oil used as the lubricating oil 16 has a viscosity at 40 ° C. of about 20 mPa · s in order to match the viscosity during operation of the compressor with that of a conventional naphthene-based mineral oil.
And adjusted to about 40% of naphthenic mineral oil.

【0024】また、ベーン18は従来と同じ硬度がロッ
クウェルCスケールで55〜65の高速度工具鋼を素材
とし精密仕上げ加工した後、ケイ砂と炭酸ナトリウムの
溶融物の水溶液を塗布して加熱硬化させてその表面にケ
イ酸ソーダを主成分とする水ガラス皮膜2を形成したも
のである。また、ローラ10は硬度がロックウェルCス
ケールで45〜55の鋳鉄、シャフト9および主軸受1
2、副軸受13、シリンダ11は硬度がビッカースで1
60〜250の鋳鉄より形成している。
The vane 18 is precision-finished from a high-speed tool steel having a hardness of 55-65 on the Rockwell C scale, which is the same as the conventional vane, and is then precision-finished, and then an aqueous solution of silica sand and sodium carbonate is applied and heated. It is cured to form a water glass film 2 containing sodium silicate as a main component on the surface thereof. The roller 10 has a hardness of 45 to 55 on the Rockwell C scale, the cast iron, the shaft 9 and the main bearing 1.
2, the auxiliary bearing 13 and the cylinder 11 have Vickers hardness of 1
It is made of cast iron of 60 to 250.

【0025】図1に本発明のベーンの断面図を示す。1
はシリンダ11の溝11aと摺動するベーン18の摺動
面、2は摺動面1に施された厚さ約0.5μmの水ガラ
スの親水性皮膜、3は親水性皮膜2に吸着している潤滑
油である。皮膜2の水接触角は約15度である。水接触
角は面粗度Rz約0.5μmである摺動面1と水滴の接
触角を大気中常温で測定したものである。そして、水接
触角は数値が小さいほど摺動面1が濡れ易い、すなわち
摺動面1に対する水の吸着性が高いと言える。
FIG. 1 shows a sectional view of the vane of the present invention. 1
Is a sliding surface of the vane 18 that slides with the groove 11a of the cylinder 11, 2 is a hydrophilic film of water glass having a thickness of about 0.5 μm, which is applied to the sliding surface 1, and 3 is an adsorption film on the hydrophilic film 2. It is a lubricating oil. The water contact angle of the film 2 is about 15 degrees. The water contact angle is obtained by measuring the contact angle between the sliding surface 1 having a surface roughness Rz of about 0.5 μm and a water drop at room temperature in the atmosphere. It can be said that the smaller the numerical value of the water contact angle, the easier the wetting of the sliding surface 1, that is, the higher the adsorptivity of water to the sliding surface 1.

【0026】ここで、R134a用圧縮機に適用する潤
滑油4の吸着性に関する特徴について説明する。R13
4a用圧縮機の潤滑油4として適用されるグリコール系
油あるいはエステル系油は、水素結合を利用してR13
4aとの相溶性を高めるために油自身の分子構造内にエ
ーテル基やエステル基等の含酸素系親水基を有してい
る。従って、潤滑油4はエーテル基やエステル基等の親
水基を摺動面2に向けて吸着していると考えられ、この
点がR134a用圧縮機に適用する潤滑油4の吸着性に
関する特徴となっている。そこで、摺動面1の親水性を
高める、すなわち摺動面1の水接触角を小さくすること
により潤滑油4の摺動面1に対する吸着性を向上させる
ことができると考えた。
The characteristics of the lubricating oil 4 applied to the R134a compressor will be described below. R13
The glycol-based oil or ester-based oil applied as the lubricating oil 4 of the compressor for 4a uses R13 by utilizing a hydrogen bond.
In order to enhance the compatibility with 4a, the oil itself has an oxygen-containing hydrophilic group such as an ether group or an ester group in its molecular structure. Therefore, it is considered that the lubricating oil 4 adsorbs a hydrophilic group such as an ether group or an ester group toward the sliding surface 2, and this point is a characteristic regarding the adsorbability of the lubricating oil 4 applied to the compressor for R134a. Is becoming Therefore, it is considered that the hydrophilicity of the sliding surface 1, that is, the water contact angle of the sliding surface 1 is reduced to improve the adsorption of the lubricating oil 4 to the sliding surface 1.

【0027】この構成により、摺動面1とエステル系油
からなる潤滑油4との親和力を高め、給油が途絶える圧
縮機の停止時等においても摺動面1aに潤滑油3aを吸
着させることで、圧縮機の起動時の油切れを防止するも
のである。従って、運転停止の繰り返しによるベーン1
8とシリンダの溝11aの摺動部の損傷を抑制し、凝着
等の異常摩耗が生じることなく圧縮機の耐久性が向上で
きる。
With this construction, the affinity between the sliding surface 1 and the lubricating oil 4 made of ester-based oil is increased, and the lubricating oil 3a is adsorbed to the sliding surface 1a even when the compressor is stopped and the oil supply is stopped. The purpose is to prevent running out of oil when the compressor is started. Therefore, vane 1 due to repeated shutdowns
8 and the groove 11a of the cylinder can be prevented from being damaged, and the durability of the compressor can be improved without causing abnormal wear such as adhesion.

【0028】以上のように本実施例によれば、親水性皮
膜をその表面に形成してなるベーンは、圧縮機停止時等
の油切れが生じ易い条件での摩耗防止に有効である。
As described above, according to the present embodiment, the vane having the hydrophilic film formed on its surface is effective in preventing wear under the condition that oil shortage is likely to occur when the compressor is stopped.

【0029】なお、本実施例ではベーンの素材を硬度が
ロックウェルCスケールで55〜65の高速度工具鋼と
したが、素材は鋼材、鉄系焼結材あるいは鋳鉄であれば
同様にして水ガラスの親水性皮膜を形成させることがで
き同じ効果が期待できる。
In this embodiment, the material of the vane is a high speed tool steel having a hardness of 55 to 65 on the Rockwell C scale, but if the material is steel, iron-based sintered material or cast iron, water is similarly used. A hydrophilic film of glass can be formed and the same effect can be expected.

【0030】また、本実施例の水ガラスの親水性皮膜の
水接触角は約15度であるが、鋳鉄材あるいは鋼材の通
常の水接触角である50〜60度に比べて小さければ良
く、特に30度以下が優れる。
Further, the water contact angle of the hydrophilic film of the water glass of this embodiment is about 15 degrees, but it may be smaller than the normal water contact angle of cast iron material or steel material of 50 to 60 degrees, Particularly, 30 degrees or less is excellent.

【0031】次に本発明の第二の実施例である冷媒R1
34aを適用した圧縮機について図面を参照しながら説
明する。なお、第一の実施例と同じものは、同一番号を
付して説明を省略する。
Next, the refrigerant R1 according to the second embodiment of the present invention
A compressor to which 34a is applied will be described with reference to the drawings. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0032】図5に本発明の第二の実施例の圧縮機の断
面図を示す。ベーン18aは従来と同じ硬度がロックウ
ェルCスケールで55〜65の高速度工具鋼を素材とし
精密仕上げ加工した後、黒染処理(パーカー加工製パー
カー化染処理)によりその外周に四三酸化鉄を主成分と
する厚さ2μmの酸化鉄皮膜2aを生成させたものであ
る。また、シリンダ11は硬度がビッカースで160〜
250の鋳鉄より形成している。
FIG. 5 shows a sectional view of the compressor of the second embodiment of the present invention. The vane 18a is made of high-speed tool steel with a hardness of 55 to 65 on the Rockwell C scale, which has the same hardness as the conventional vane, and is precision-finished. The iron oxide film 2a having a thickness of 2 μm and containing as a main component is produced. Further, the cylinder 11 has a Vickers hardness of 160 to
It is made of 250 cast iron.

【0033】図4に本発明のベーンの断面図を示す。1
aはシリンダ11の溝11aと摺動するベーン18aの
摺動面、2aは摺動面1aに施された厚さ約2μmの酸
化鉄の親水性皮膜、3aは親水性皮膜2aに吸着してい
る潤滑油である。そして、この酸化鉄からなる皮膜2a
は皮膜自身が親水性であるとともに、皮膜生成の過程で
微細な凹凸をもつ表面となるため親水性がより高まる。
この結果、皮膜2aの水接触角は約15度となる。
FIG. 4 shows a sectional view of the vane of the present invention. 1
a is a sliding surface of a vane 18a that slides with the groove 11a of the cylinder 11, 2a is a hydrophilic film of iron oxide having a thickness of about 2 μm applied to the sliding surface 1a, and 3a is absorbed by the hydrophilic film 2a. It is a lubricating oil. And the film 2a made of this iron oxide
In addition to the hydrophilic nature of the coating, the surface of the coating has fine irregularities in the process of forming the coating, which further enhances the hydrophilicity.
As a result, the water contact angle of the film 2a becomes about 15 degrees.

【0034】この構成により、第一の実施例と同様にし
て摺動面1aと潤滑油4との親和力を高め、給油が途絶
える圧縮機の停止時等においても摺動面1aに潤滑油3
aを吸着させることで、圧縮機の起動時の油切れを防止
するものである。従って、運転停止の繰り返しによるベ
ーン18aとシリンダの溝11aの摺動部の損傷を抑制
し、凝着等の異常摩耗が生じることなく圧縮機の耐久性
が向上できる。
With this structure, the affinity between the sliding surface 1a and the lubricating oil 4 is increased in the same manner as in the first embodiment, and the lubricating oil 3 is applied to the sliding surface 1a even when the compressor is stopped and oil supply is interrupted.
By adsorbing a, the oil is prevented from running out when the compressor is started. Therefore, damage to the sliding portion between the vane 18a and the groove 11a of the cylinder due to repeated operation stop is suppressed, and the durability of the compressor can be improved without causing abnormal wear such as adhesion.

【0035】また、酸化鉄皮膜は水ガラス皮膜に比べて
強酸に強いことから、圧縮過程で高温となり冷媒R13
4aが分解してフッ酸が発生するような厳しい条件でも
その特性が維持できる効果がある。
Since the iron oxide film is more resistant to strong acid than the water glass film, the temperature becomes high during the compression process and the refrigerant R13
Even under severe conditions in which 4a is decomposed and hydrofluoric acid is generated, its characteristics can be maintained.

【0036】以上のように本実施例によれば、酸化鉄の
親水性皮膜をその表面に形成してなるベーンは、圧縮機
停止時等の油切れが生じ易い条件での摩耗防止に有効で
あるとともに、冷媒分解物である強酸が発生する条件に
おいてもその特性が維持できる。
As described above, according to the present embodiment, the vane having the hydrophilic coating of iron oxide formed on its surface is effective for preventing wear under the condition that oil is easily out when the compressor is stopped. In addition, the characteristics can be maintained even under the condition that a strong acid that is a refrigerant decomposition product is generated.

【0037】なお、本実施例ではベーンの素材を硬度が
ロックウェルCスケールで55〜65の高速度工具鋼と
したが、素材は鋼材、鉄系焼結材あるいは鋳鉄であれば
同様にして酸化鉄の親水性皮膜を形成させることができ
同じ効果が期待できる。
In this embodiment, the vane material is a high-speed tool steel having a hardness of 55 to 65 on the Rockwell C scale, but if the material is steel, iron-based sintered material or cast iron, it is similarly oxidized. A hydrophilic iron film can be formed and the same effect can be expected.

【0038】また、本実施例の酸化鉄の親水性皮膜の水
接触角は約15度であるが、鋳鉄材あるいは鋼材の通常
の水接触角である50〜60度に比べて小さければ良
く、特に30度以下が優れる。
The water contact angle of the hydrophilic coating of iron oxide of this embodiment is about 15 degrees, but it is sufficient if it is smaller than the normal water contact angle of cast iron material or steel material of 50 to 60 degrees. Particularly, 30 degrees or less is excellent.

【0039】次に本発明の第三の実施例である冷媒R1
34aを適用した圧縮機について図面を参照しながら説
明する。なお、第一の実施例と同じものは、同一番号を
付して説明を省略する。
Next, the refrigerant R1 according to the third embodiment of the present invention.
A compressor to which 34a is applied will be described with reference to the drawings. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0040】図7に本発明の第三の実施例の圧縮機の断
面図を示す。ベーン18bは従来と同じ硬度がロックウ
ェルCスケールで55〜65の高速度工具鋼を素材とし
精密仕上げ加工した後、浸漬法(パーカー加工製パーコ
リューブライト処理)によりその外周にリン酸マンガン
を主成分とする厚さ2μmのリン酸塩皮膜2bを生成さ
せたものである。また、シリンダ11は硬度がビッカー
スで160〜250の鋳鉄より形成している。
FIG. 7 is a sectional view of a compressor according to the third embodiment of the present invention. The vane 18b is made of high-speed tool steel with the same hardness as that of the conventional Rockwell C scale of 55 to 65, and is subjected to precision finishing. A phosphate coating 2b having a thickness of 2 μm as a component is produced. The cylinder 11 is made of cast iron having a Vickers hardness of 160 to 250.

【0041】図6に本発明のベーンの断面図を示す。1
bはシリンダ11の溝11aと摺動するベーン18bの
摺動面、2bは摺動面1bに施された厚さ約2μmのリ
ン酸マンガンの親水性皮膜、3bは親水性皮膜2bに吸
着している潤滑油である。そして、このリン酸塩からな
る皮膜2bは皮膜自身が親水性であるとともに、皮膜生
成の過程で微細な凹凸をもつ表面となるため親水性がよ
り高まる。この結果、皮膜2bの水接触角は約15度と
なる。
FIG. 6 shows a sectional view of the vane of the present invention. 1
Reference numeral b denotes a sliding surface of a vane 18b which slides in the groove 11a of the cylinder 11, 2b denotes a hydrophilic coating of manganese phosphate having a thickness of about 2 μm, which is applied to the sliding surface 1b, and 3b adsorbs to the hydrophilic coating 2b. It is a lubricating oil. Further, the coating film 2b made of the phosphate is hydrophilic in itself, and becomes a surface having fine irregularities in the process of forming the coating film, so that the hydrophilicity is further enhanced. As a result, the water contact angle of the film 2b becomes about 15 degrees.

【0042】この構成により、第一の実施例及び第二の
実施例と同様にして摺動面1aと潤滑油4との親和力を
高め、給油が途絶える圧縮機の停止時等においても摺動
面1aに潤滑油3aを吸着させることで、圧縮機の起動
時の油切れを防止するものである。従って、運転停止の
繰り返しによるベーン18bとシリンダの溝11aの摺
動部の損傷を抑制し、凝着等の異常摩耗が生じることな
く圧縮機の耐久性が向上できる。
With this configuration, the affinity between the sliding surface 1a and the lubricating oil 4 is increased in the same manner as in the first and second embodiments, and the sliding surface is even when the compressor is stopped when oil supply is interrupted. By adsorbing the lubricating oil 3a to 1a, the oil is prevented from running out when the compressor is started. Therefore, damage to the sliding portion between the vane 18b and the groove 11a of the cylinder due to repeated operation stoppages can be suppressed, and the durability of the compressor can be improved without causing abnormal wear such as adhesion.

【0043】また、リン酸マンガンの皮膜2bは、水ガ
ラスの皮膜2や酸化鉄の皮膜2aに比べてベーン18の
母材との密着性及び皮膜自身の耐摩耗性に優れることか
ら、摺動条件の厳しいベーン18とシリンダの溝11a
の摺動部においては皮膜の損傷が抑えられ親水性の特性
が長期間維持できる効果がある。
Further, the manganese phosphate film 2b is superior in adhesion to the base material of the vane 18 and abrasion resistance of the film itself, as compared with the water glass film 2 and the iron oxide film 2a, so that the film itself slides. Vane 18 and cylinder groove 11a with severe conditions
In the sliding portion, the damage of the film is suppressed and the hydrophilic property can be maintained for a long time.

【0044】以上のように本実施例によれば、リン酸マ
ンガンの親水性皮膜をその表面に形成してなるベーン
は、圧縮機停止時等の油切れが生じ易い条件での摩耗防
止に有効であるとともに、長期間その特性が維持でき圧
縮機の耐久性が向上できる。
As described above, according to this embodiment, the vane having the hydrophilic coating of manganese phosphate formed on its surface is effective for preventing wear under the condition that oil is easily run out when the compressor is stopped. In addition, the characteristics can be maintained for a long time and the durability of the compressor can be improved.

【0045】なお、本実施例ではベーンの素材を硬度が
ロックウェルCスケールで55〜65の高速度工具鋼と
したが、素材は鋼材、鉄系焼結材あるいは鋳鉄であれば
同様にしてリン酸マンガンの親水性皮膜を形成させるこ
とができ同じ効果が期待できる。
In this embodiment, the vane material is a high-speed tool steel having a hardness of 55 to 65 on the Rockwell C scale, but if the material is steel, iron-based sintered material or cast iron, phosphorus is similarly used. A hydrophilic film of manganese acid can be formed and the same effect can be expected.

【0046】また、本実施例ではリン酸マンガンの親水
性皮膜を用いたが、リン酸亜鉛等のリン酸塩皮膜も同様
の親水性を示すことから同じ効果が期待できる。
Although a hydrophilic coating of manganese phosphate was used in this embodiment, the same effect can be expected because a phosphate coating of zinc phosphate or the like shows similar hydrophilicity.

【0047】また、本実施例のリン酸マンガンの親水性
皮膜の水接触角は約15度であるが、鋳鉄材あるいは鋼
材の通常の水接触角である50〜60度に比べて小さけ
れば良く、特に30度以下が優れる。
The water contact angle of the hydrophilic coating film of manganese phosphate of this embodiment is about 15 degrees, but it may be smaller than the normal water contact angle of cast iron material or steel material of 50 to 60 degrees. Especially, 30 degrees or less is excellent.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上のように本実施例によれば、被圧縮
ガスを冷媒R134aとし、潤滑油をエステル系油と
し、圧縮機の構成要素としてシャフトと軸受とローラと
シリンダとベーンとからなる圧縮機において、親水性皮
膜をその表面に生成させたベーンを用いることにより、
圧縮機停止時や液バック時等の油切れに対して厳しい条
件においてもベーンとシリンダの摺動部の摩耗や焼付を
抑制することができ、圧縮機の耐久性を向上させるもの
である。
As described above, according to the present embodiment, the gas to be compressed is the refrigerant R134a, the lubricating oil is the ester oil, and the shaft, the bearing, the roller, the cylinder, and the vane are the constituent elements of the compressor. In a compressor, by using a vane with a hydrophilic film formed on its surface,
Even under severe conditions against oil shortage such as when the compressor is stopped or when liquid is backed up, abrasion and seizure of the sliding portion between the vane and the cylinder can be suppressed, and the durability of the compressor is improved.

【0049】なお、本実施例では潤滑油としてエステル
系合成油を使用した場合の効果を説明したが、前記した
ようにグリコ−ル系油も同様な吸着特性を示すことか
ら、ほぼ同じ効果が得られる。
In this example, the effect of using the ester synthetic oil as the lubricating oil was explained. However, since the glycol oil also shows the similar adsorption property as described above, almost the same effect is obtained. can get.

【0050】また、本実施例では厚さ0.5〜2μmの
親水性皮膜を用いたが、水接触角が30度以下であれば
皮膜の厚さや皮膜の種類によらず効果は期待できる。た
だし、圧縮機の摺動材に適用する際に考慮すべき、寸法
精度及び耐熱性や冷媒、潤滑油に対する耐薬品性の点よ
り水ガラスや酸化鉄、リン酸塩の皮膜が優れると考え
る。
Although a hydrophilic coating having a thickness of 0.5 to 2 μm is used in this embodiment, if the water contact angle is 30 degrees or less, the effect can be expected regardless of the thickness of the coating and the type of coating. However, it is considered that water glass, iron oxide, and phosphate coatings are superior in terms of dimensional accuracy and heat resistance and chemical resistance to refrigerants and lubricating oils that should be taken into consideration when applied to sliding materials for compressors.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一の実施例におけるベーンの断面図FIG. 1 is a sectional view of a vane according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第一の実施例における圧縮機の断面図FIG. 2 is a sectional view of the compressor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図2のA−A線断面図3 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図4】本発明の第二の実施例におけるベーンの断面図FIG. 4 is a sectional view of a vane according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第二の実施例における圧縮機の断面図FIG. 5 is a sectional view of a compressor according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第三の実施例におけるベーンの断面図FIG. 6 is a sectional view of a vane according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第三の実施例における圧縮機の断面図FIG. 7 is a sectional view of a compressor according to a third embodiment of the present invention.

【図8】従来例におけるベーンの断面図FIG. 8 is a sectional view of a vane in a conventional example.

【図9】従来例における圧縮機の断面図FIG. 9 is a sectional view of a compressor in a conventional example.

【図10】図9のB−B線断面図10 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

18 ベーン 2 水ガラスの親水性皮膜 18 vanes 2 Hydrophilic coating of water glass

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冷媒1、1、1、2テトラフルオロエタ
ンからなる被圧縮ガスと、グリコール系油あるいはエス
テル系油からなる潤滑油と、圧縮機の構成要素としてシ
ャフトと、前記シャフトを支持する軸受と、前記シャフ
トの偏心部に取り付けられたローラと、前記ローラを収
納するシリンダと、前記シリンダの溝内に収納されかつ
その先端部が前記ローラの外周と摺接するベーンと、前
記ベ−ンの表面に形成された水接触角が30度以下であ
る親水性皮膜とを備えてなる圧縮機。
1. A compressed gas composed of refrigerants 1, 1, 1, and 2 tetrafluoroethane, a lubricating oil composed of glycol oil or ester oil, a shaft as a constituent element of a compressor, and supporting the shaft. A bearing, a roller attached to an eccentric part of the shaft, a cylinder for housing the roller, a vane housed in a groove of the cylinder and having a tip portion slidingly contacting the outer circumference of the roller, and the vane. A hydrophilic film having a water contact angle of 30 degrees or less formed on the surface of the compressor.
【請求項2】 親水性皮膜がケイ酸ソーダを主成分とす
る水ガラス皮膜であることを特徴とする請求項1記載の
圧縮機。
2. The compressor according to claim 1, wherein the hydrophilic film is a water glass film containing sodium silicate as a main component.
【請求項3】 親水性皮膜が四三酸化鉄を主成分とする
酸化鉄皮膜であることを特徴とする請求項1記載の圧縮
機。
3. The compressor according to claim 1, wherein the hydrophilic film is an iron oxide film containing triiron tetraoxide as a main component.
【請求項4】 親水性皮膜がリン酸マンガンを主成分と
するリン酸塩皮膜であることを特徴とする請求項1記載
の圧縮機。
4. The compressor according to claim 1, wherein the hydrophilic film is a phosphate film containing manganese phosphate as a main component.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0988855A (en) * 1995-09-28 1997-03-31 Daikin Ind Ltd Swing compressor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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