JPH0566293U

JPH0566293U - ベーン型気体圧縮機

Info

Publication number: JPH0566293U
Application number: JP005246U
Authority: JP
Inventors: 勝山口; 誠井尻; 修二山根; 裕清水
Original assignee: セイコー精機株式会社; カルソニック株式会社
Priority date: 1992-02-12
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1993-09-03
Anticipated expiration: 2007-02-12
Also published as: DE69303835T2; JP2604727Y2; EP0556746A3; EP0556746A2; DE69303835D1; EP0556746B1; US5356277A

Abstract

(57)【要約】【目的】シリンダブロックや、フロントサイドブロッ
ク、リアサイドブロック、ロータおよびベーンがアルミ
合金により形成され、両サイドブロックの軸受け部間に
回転自在に支持されるロータ軸を鉄系金属により形成し
たベーン型気体圧縮機において、オゾン層を破壊するこ
とのない冷媒を使用すると共に、軸受け部が無潤滑状態
になった場合でも、軸受け部にて凝着を起こさないよう
にする。【構成】冷媒としてその成分に塩素を含まないＨＦＣ
−１３４ａ（１，１，１，２−テトラフルオロエタン；
ＣＨ₂ＦＣＦ₃）を使用する。両サイドブロック１４，
１５のボス部１４ａ，１５ａにはりん酸塩皮膜処理を施
した鋳鉄により形成したブシュ１４ｂ，１５ｂを設け
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はベーン型気体圧縮機に係り、特にカーエアコン等に用いられるベーン型気体圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のベーン型気体圧縮機には、例えば圧縮機本体を構成するフロントサイドブロック、リアサイドブロック、およびシリンダや、ロータおよびベーンがアルミ合金により形成される一方、ロータ軸をＳＣＭ材等の焼き入れ鋼材により形成し、冷媒としてＣＦＣ−１２（ジクロロジフルオロメタン；ＣＣｌ₂Ｆ₂）を使用するものがある。

【０００３】この様なベーン型気体圧縮機では、ロータ軸が滑り軸受け式、すなわちロータ軸両端がフロントサイドブロックおよびリアサイドブロックそれぞれ中央のボス部に設けた軸受け部で回転自在に支持されている。そして、この軸受け部の潤滑は、通常ケーシング後部空間の油溜まりから潤滑油を高圧で吹付けたり、冷媒であるＣＦＣ−１２中に溶けた潤滑油により行われていた。また、ＣＦＣ−１２自身の潤滑作用によっても行われていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来のベーン型気体圧縮機に使用されるＣＦＣ−１２は、成分として塩素を含み、この塩素がオゾン層を破壊するために、今後、その使用が禁止される。

【０００５】従って、その代替冷媒が必要であり、そのために成分として塩素を含まない冷媒を使用することが考えられる。ところが、この塩素自身は潤滑作用を有する元素であるため、逆に塩素を含まない冷媒を使用した場合は、その潤滑性はＣＦＣ −１２より劣ることになる。

【０００６】ケーシング後部空間の油溜りの潤滑油量が比較的少ない運転条件で圧縮機を停止し、長時間放置した場合などに液冷媒で潤滑油が薄められ、且つ、軸受け部の潤滑油が液冷媒により洗い流された状態が生じる。この状態から圧縮機を起動させると、一時的に軸受け部が無給油状態となるが、塩素を含まない冷媒を使用した場合には、冷媒自体の潤滑作用が全く期待出来ないため、鉄系金属のロータ軸とアルミニウム合金の軸受け面との金属同士の摺接により凝着を起こして焼きつきに至るという新たな問題を生じる恐れがある。

【０００７】そこで、本考案は上記問題に鑑みなされたもので、オゾン層を破壊することのない冷媒を使用すると共に、両サイドブロックの軸受け部で凝着を起こすことのないベーン型気体圧縮機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため本考案は、内周略楕円筒状のシリンダと、このシリンダの両側に取り付けられたフロントおよびリアサイドブロックと、これらのサイドブロックと上記シリンダによって形成されるシリンダ室内に回転自在に収納されたロータと、このロータに回転力を伝えるロータ軸と、このロータの半径方向に設けた複数のベーン溝に進退自在に挿入してある複数のベーンを備え、上記フロントおよびリアサイドブロックには、それぞれロータ軸を回転自在に支持する滑り軸受が形成され、一方、上記シリンダ，フロントサイドブロック，リアサイドブロック，ロータおよびベーンはアルミニウム合金により形成され、ロータ軸は鉄系金属により形成したベーン型気体圧縮機において、気体として、冷媒ＨＦＣ−１３４ａ（１，１，１，２−テトラフルオロエタン；ＣＨ₂ＦＣＦ₃）を使用すると共に、上記滑り軸受は、フロントおよびリアサイドブロックのボス部に開けたそれぞれの穴に鋳鉄製で、少なくともその軸受面にりん酸塩皮膜処理を施したブシュを圧入等により嵌合・締結したものであることを特徴とする。

【０００９】

【作用】

上記構成では、冷媒としてその成分に塩素を含まないＨＦＣ−１３４ａを使用したため、オゾン層の破壊は防止される。

【００１０】また、フロントおよびリアサイドブロックそれぞれの軸受け部には鋳鉄製で、その軸受面にりん酸塩皮膜処理を施したブシュ（軸受メタル）を圧入したため、このブシュとロータ軸との間に潤滑油が一時的に供給されなくなり無潤滑状態になったとしても凝着や焼付きを起こさない。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案に係るベーン型気体圧縮機の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は本考案に係るベーン型気体圧縮機の全体構成を示す断面図、図２はベーン型圧縮機の軸受け部を示す断面図である。

【００１２】このベーン型気体圧縮機は、図１に示すように電磁クラッチＭと、圧縮機本体１０と、この圧縮機本体１０を気密に包囲する一端開口形のケーシング１１と、このケーシング１１の開口端面に取り付けられたフロントヘッド１２とにより構成されている。

【００１３】圧縮機本体１０は、内周がほぼ楕円筒状をしたシリンダ１３と、このシリンダ１３の両側に取り付けられたフロントサイドブロック１４およびリアサイドブロック１５とを有し、これらによりほぼ楕円筒状のシリンダ室１６を形成し、このシリンダ室１６内にはロータ軸１７と一体で、かつ、周囲にその半径方向に設けた複数のベーン溝に進退自在に複数枚のベーン１８を装着したロータ１９が収納されている。

【００１４】フロントサイドブロック１４の中央部には、図２に示すようにボス部１４ａが形成されている。また、リアサイドブロック１５にも、フロントサイドブロック１４と同様にボス部１５ａが形成されている。

【００１５】更に、これら圧縮機本体１０と、ロータ１９と、ベーン１８とを例えば過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金鋳造材等のアルミ合金で形成する一方、ロータ軸をＳＣＭやＳＣｒ等の焼入れ綱材により形成している。

【００１６】そして、本実施例では冷媒ガスとしては塩素を含まないＨＦＣ−１３４ａ（１，１，１，２−テトラフルオロエタン；ＣＨ₂ＦＣＦ₃）を使用している。

【００１７】更に、本実施例ではボス部１４ａ，１５ａには鋳鉄製で、少なくともその軸受面にりん酸塩皮膜処理を施したブシュ１４ｂ，１５ｂが圧入等の方法で嵌合・締結されており、このブシュ１４ｂと１５ｂにロータ軸１７両端部が挿入され、ロータ１９を回転自在に支持している。

【００１８】このブシュ１４ｂと１５ｂはＦＣ２５相当の鋳鉄で、円柱状又は円筒状に鋳造した後、機械加工によって外径，内径，長さをそれぞれ所定の寸法・精度に仕上げる。その後、このブシュを鉄用の化成処理槽内に投入し、公知の処理工程により、ブシュの全面，或いは少なくともその軸受面にりん酸塩の化成処理皮膜を形成させる。りん酸塩皮膜としては、りん酸マンガン皮膜が最も良い、この皮膜は、塑性加工用に通常使用されるりん酸亜鉛やりん酸亜鉛カルシウム等の皮膜に比べて非常に硬いため耐摩耗性に優れている。

【００１９】尚、図１において、２１は潤滑油を溜めておく油溜り、２２は冷媒ガスから潤滑油を分離する油分離器、２３は潤滑油を両サイドブロック１４，１５の軸受面１４ｃ，１５ｃに供給する油連絡通路、２４は冷媒ガスを吸気する吸気口、２５は吸気通路、２６は冷媒ガスが吐出される吐出口である。

【００２０】次に、このように構成されたベーン型気体圧縮機の作用を説明するが、ロータ軸１７が両サイドブロック１４，１５の軸受面１４ｃ，１５ｃで潤滑油のない無潤滑状態で回転したとする。

【００２１】この場合、本実施例では冷媒としてその成分に塩素を含まないＨＦＣ−１３４ａを使用しているため、ＣＦＣ−１２を使用した場合と比較して潤滑性に劣ることになる。

【００２２】しかし、このような構成により両サイドブロック１４，１５の軸受面１４ｃ，１５ｃを形成すれば、軟かいアルミ合金製の従来の軸受面とは異なり、まず、軸受の基地が硬くなること、鉄の基地表面が上記のりん酸マンガン皮膜で覆われること等の理由により鋼材製のロータ軸１７との凝着が防止されるのである。

【００２３】そして、このりん酸塩皮膜の厚みは、エッチング層の厚みを含めると、１０〜１５μｍ程度と、かなり厚くすることができるため、過酷な運転や長期間の使用の後でも、完全に摩耗して鉄基地が露出することはなく、鉄基地とロータ軸の鉄とが直接摺接して凝着を起こしたり、更に焼付きに至ることはない。

【００２４】尚、アルミ合金上に直接化成処理を施すことも可能ではあるが、アルミ合金上の化成処理皮膜は鉄鋼材上の皮膜と異なり、その膜厚を厚くすることができないし（通常１〜２μｍ程度）、また軟らかく密着性も弱いため、ロータ軸との摺接によって簡単に剥げてアルミ合金の基地が露出してしまい、焼付き防止の効果は得られないことを付記しておく。

【００２５】従って、本実施例では冷媒としてその成分に塩素を含まないＨＦＣ−１３４ａを使用するため、従来のＣＦＣ−１２を使用した場合に比べ潤滑性に劣ることになるが、たとえロータ軸１７が両サイドブロック１４，１５の軸受け部で潤滑油のない無潤滑状態で回転したとしても、その軸受け部には耐摩耗・耐焼付き性に優れた上記のブシュ１４ｂ，１５ｂが設けられているので、凝着を起こして焼付きに至ることはなくなる。また、ＨＦＣ−１３４ａはＣＦＣ−１２とは異なり、その成分に塩素を含まないので塩素によりオゾン層を破壊することがなくなり、環境破壊を防止することができる。

【００２６】尚、本実施例では、ブシュ材として鋳鉄（ＦＣ材）を用いたが鉄系の焼結材を用い、同様のりん酸塩皮膜処理を施すようにしても良い。

【００２７】また、ブシュ１４ｂ，１５ｂをボス部１４ａ，１５ａに圧入によって嵌合・締結させるとしたが、たとえば、鋳ぐるみ等の方法によってアルミ合金鋳物やダイカストとブシュとの一体化を図ることも可能である。

【００２８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案ではシリンダブロックや、フロントサイドブロック、リアサイドブロック、ロータおよびベーンがアルミ合金により形成され、両サイドブロックの軸受け部間に回転自在に支持されるロータ軸を鉄系金属により形成したベーン型気体圧縮機において、冷媒としてその成分に塩素を含まないＨＦＣ−１３４ａ（１，１，１，２−テトラフルオロエタン）を使用し、フロントサイドブロックおよびリアサイドブロックそれぞれの軸受け部にはりん酸塩皮膜処理を施した鋳鉄製のブシュを設けたため、塩素が発生せずにオゾン層の破壊は防止されると共に、軸受け部にて潤滑油のない無潤滑状態になってもその軸受け面の凝着を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るベーン型気体圧縮機の全体構成を
示す断面図。

【図２】ベーン型圧縮機の軸受け部を示す断面図。

【符号の説明】

１３シリンダ１４フロントサイドブロック１５リアサイドブロック１６シリンダ室１７ロータ軸１８ベーン１９ロータ１４ａ，１５ａボス部１４ｂ，１５ｂブシュ１４ｃ，１５ｃ軸受面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者山根修二千葉県習志野市屋敷４丁目３番１号セイコー精機株式会社内 (72)考案者清水裕栃木県佐野市朝日町790

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】内周略楕円筒状のシリンダと、このシリ
ンダの両側に取り付けられたフロントおよびリアサイド
ブロックと、これらのサイドブロックと上記シリンダに
よって形成されるシリンダ室内に回転自在に収納された
ロータと、このロータに回転力を伝えるロータ軸と、こ
のロータの半径方向に設けた複数のベーン溝に進退自在
に挿入してある複数のベーンを備え、上記フロントおよびリアサイドブロックには、それぞれ
ロータ軸を回転自在に支持する滑り軸受が形成され、一
方、上記シリンダ，フロントサイドブロック，リアサイ
ドブロック，ロータおよびベーンはアルミニウム合金に
より形成され、ロータ軸は鉄系金属により形成したベー
ン型気体圧縮機において、気体として、冷媒ＨＦＣ−１３４ａ（１，１，１，２−
テトラフルオロエタン；ＣＨ₂ＦＣＦ₃）を使用すると
共に、上記滑り軸受は、フロントおよびリアサイドブロ
ックのボス部に開けたそれぞれの穴に鋳鉄製で、少なく
ともその軸受面にりん酸塩皮膜処理を施したブシュを圧
入等により嵌合・締結したものであることを特徴とした
ベーン型気体圧縮機。