JPH07133761A - 圧縮機 - Google Patents

圧縮機

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JPH07133761A
JPH07133761A JP28240993A JP28240993A JPH07133761A JP H07133761 A JPH07133761 A JP H07133761A JP 28240993 A JP28240993 A JP 28240993A JP 28240993 A JP28240993 A JP 28240993A JP H07133761 A JPH07133761 A JP H07133761A
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JP
Japan
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bearing
shaft
aluminum alloy
compressor
cast
Prior art date
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Pending
Application number
JP28240993A
Other languages
English (en)
Inventor
Takanori Ishida
貴規 石田
Kenji Takaichi
健二 高市
Toshikazu Sakai
寿和 境
Koji Tada
浩司 多田
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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Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co filed Critical Matsushita Refrigeration Co
Priority to JP28240993A priority Critical patent/JPH07133761A/ja
Publication of JPH07133761A publication Critical patent/JPH07133761A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は冷凍冷蔵装置や空調機等に用いられ
る圧縮機に関するものであり、被圧縮ガスとして1、
1、1、2テトラフルオロエタンを使用し、シャフトを
鋳鉄で形成した構成において、ベアリングをアルミニウ
ム合金鋳物で形成し、その内周面に多孔率70〜90%
であるセラミックス繊維のプレフォームを鋳込んだこと
を特徴とすることにより、シャフトとベアリングの接触
面における凝着摩耗を防止し圧縮機の耐久性を向上させ
ることを目的とした圧縮機仕様を提供するものである。 【構成】 圧縮機を構成する要素において、鋳鉄で形成
したシャフト4と、ベアリング11をアルミニウム合金
鋳物で形成し、その内周面にセラミックス繊維のプレフ
ォーム11cを鋳込んだものから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【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に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、冷凍冷蔵装置や空調機は、オゾン
層の破壊などの環境問題のために従来使用してきた分子
内に塩素を含む冷媒ジフルオロジクロロメタン(以下C
FC−12と称する)やジフルオロクロロメタン(以下
HCFC−22と称する)等から分子内に塩素を含まな
い冷媒1、1、1、2テトラフルオロエタン(以下HF
C−134aと称する)への変更が検討されている。と
ころが、分子内に塩素を含まない前記冷媒は、潤滑性能
が悪く圧縮機の摺動材料の特性を向上する必要がある。
【0003】以下図面を参照しながら従来の圧縮機の一
例について説明する。1は圧縮機である。2はロータ、
3はステータでありロータ2とステータ3は一対でモー
タを形成する。また4はシャフト、5はベアリング、6
はコンロッド、7はシリンダ、8はピストン、9はピス
トンピンである。ロータ2とステータ3により形成され
るモータにより、ロータ2に圧入されたシャフト4がベ
アリング5に支持されて回転する。この時、シャフト4
の偏心部に取り付けられたコンロッド6及び、コンロッ
ド6の他端に取り付けられかつピストン8に固定された
ピストンピン9を介して、シャフト4の回転運動が伝達
されピストン8がシリンダ7内を往復運動する。そし
て、ピストン8とシリンダ7により形成される空間10
内において、冷媒ガスCFC−12が吸入、圧縮され
る。
【0004】従来では、シャフト4を鋳鉄(JIS:F
C200)で形成し、ベアリング5をアルミニウム合金
鋳物で形成していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成は、潤滑性能の高い従来の冷媒CFC−12や
HCFC−22が圧縮機の潤滑油中に溶解していること
を前提に考えられている。分子内に塩素を含まず潤滑性
能が劣る冷媒HFC−134aを使用した場合には特に
シャフトとベアリングの接触部においてシャフトの表面
にベアリングの材料であるアルミニウム合金が凝着し、
その結果ベアリングの摩耗が増大し十分な耐久性が得ら
れない。
【0006】そこで、材料側からみた場合、これらの問
題はベアリングの材料そのものが耐摩耗性に優れていれ
ば解決できるものと考えられるが、例えばセラミックス
材料は機械的強度、硬さ、及び融点が大きく耐摩耗性に
優れているが、熱伝導率の点で問題がある。
【0007】つまり、アルミニウム合金に比べて放熱性
が悪化することから、シャフトとベアリングの摺動面に
おいて発生する熱が逃げにくくなるため、摺動面の温度
が上昇し、逆にシャフトの摩耗量が増加するなどの現象
を生じ、耐久性を向上することができない。そこで、上
記の塩素を含まない冷媒に対して新たに摺動材料の最適
化を図る必要がある。
【0008】本発明は上記課題に鑑み、冷媒HFC−1
34aを使用する圧縮機に対して摺動材料の最適化を図
り圧縮機の耐久性を向上させるものである。
【0009】
【課題を解決させるための手段】上記課題を解決するた
めに本発明の圧縮機は、被圧縮ガスを冷媒HFC−13
4aとし、シャフトを鋳鉄(JIS:FC200)で形
成した構成において、ベアリングをアルミニウム合金鋳
物で形成し、その内周面に多孔率70〜90%であるセ
ラミックス繊維のプレフォームを鋳込んだものである。
【0010】上記課題を解決するために本発明の圧縮機
は、被圧縮ガスを冷媒HFC−134aとし、シャフト
を鋳鉄(JIS:FC200)で形成した構成におい
て、ベアリングをアルミニウム合金鋳物で形成し、その
内周面に多孔率80〜98%であるニッケルクロム合金
の発泡金属体のプレフォームを鋳込んだものである。
【0011】上記課題を解決するために本発明の圧縮機
は、被圧縮ガスを冷媒HFC−134aとし、シャフト
を鋳鉄(JIS:FC200)で形成した構成におい
て、ベアリングをアルミニウム合金鋳物で形成し、その
内周面に鉄製の中空円筒状の部品を鋳込んだものであ
る。
【0012】
【作用】本発明は、シャフトを鋳鉄(JIS:FC20
0)で形成した構成において、ベアリングをアルミニウ
ム合金鋳物で形成し、その内周面にセラミックス繊維の
プレフォームを鋳込んだものを使用することにより、従
来のアルミニウム合金鋳物並の放熱性を維持しながら、
ベアリングの機械的強度を向上させ、シャフトとベアリ
ングの接触部における摩耗量を低減させる。その結果圧
縮機の耐久性を向上させるものである。
【0013】本発明は、シャフトを鋳鉄(JIS:FC
200)で形成した構成において、ベアリングをアルミ
ニウム合金鋳物で形成し、その内周面に多孔率80〜9
8%であるニッケルクロム合金の金属発泡体のプレフォ
ームを鋳込んだものを使用することにより、従来のアル
ミニウム合金鋳物並の放熱性を維持しながら、ベアリン
グの硬さを向上させ、シャフトとベアリングの接触部に
おける摩耗量を低減させる。その結果圧縮機の耐久性を
向上させるものである。
【0014】本発明は、シャフトを鋳鉄(JIS:FC
200)で形成した構成において、ベアリングをアルミ
ニウム合金鋳物で形成し、その内周面に鉄製の中空円筒
状の部品を鋳込んだものを使用することにより、従来の
アルミニウム合金鋳物並の放熱性を維持しながら、ベア
リングの融点を向上させ、シャフトとベアリングの接触
部における摩耗量を低減させる。その結果圧縮機の耐久
性を向上させるものである。
【0015】
【実施例】以下本発明の第1の第1の実施例について図
面を参照しながら説明する。
【0016】図1に本発明の圧縮機の断面図を示す。1
は圧縮機である。2はロータ、3はステータでありロー
タ2とステータ3は一対でモータを形成する。また4は
シャフト、11はベアリング、6はコンロッド、7はシ
リンダ、8はピストン、9はピストンピンである。ロー
タ2とステータ3により形成されるモータにより、ロー
タ2に圧入されたシャフト4がベアリング5に支持され
て回転する。この時、シャフト4の偏心部に取り付けら
れたコンロッド6及び、コンロッド6の他端に取り付け
られかつピストン8に固定されたピストンピン9を介し
て、シャフト4の回転運動が伝達されピストン8がシリ
ンダ7内を往復運動する。そして、ピストン8とシリン
ダ7により形成される空間10内において、冷媒ガスC
FC−12が吸入、圧縮される。
【0017】ここで、図2に本実施例のベアリング11
の拡大断面図を示す。図3に本実施例のA−A’線にお
ける内周面複合層11aの拡大断面図を示す。上記ベア
リング基体11bは、アルミニウム合金を素材とし、ベ
アリング11の大部分を構成する。ベアリング11は、
線径3μm、長さ500μmからなるアルミナ繊維のプ
レフォーム11cを成形し、アルミニウム合金11dを
鋳込みにより含浸させて複合化する。この内周面複合層
はアルミナ繊維を10体積%含有してなる。その結果、
引張り強さが2×102kg/mm2程度、また弾性率は3×
104kg/mm2程度となり、機械的強度が従来のアルミニ
ウム合金鋳物に比べて10倍程度と大きくなり、ベアリ
ングの耐摩耗性が向上する。
【0018】また、アルミナの熱伝導率はアルミニウム
合金鋳物に比べて1/5〜1/3程度であるが、本実施
例においては多孔率が90%であるアルミナ繊維のプレ
フォームを内周面近傍のみに施しているため、熱伝導率
は従来のアルミニウム合金鋳物とほぼ同等値であるとい
える。その結果、放熱性は従来のアルミニウム合金鋳物
並を維持することができる。
【0019】以上のように本実施例においては、被圧縮
ガスをHFC−134aを使用し、実際の圧縮機のシャ
フト4を鋳鉄(JIS:FC200)で形成した構成に
おいて、ベアリング11にアルミナ繊維のプレフォーム
を鋳込んだアルミニウム合金鋳物を使用することによ
り、放熱性は従来のアルミニウム合金鋳物並を維持し、
かつベアリング及びシャフトの摩耗を防止することがで
き、圧縮機の耐久性を向上させることができる。
【0020】なお、本実施例によれば、多孔率が90%
であるアルミナ繊維のプレフォームとしたが、多孔率は
70〜90%でも同様の効果が得られる。
【0021】また、本実施例によれば、内周面複合層は
アルミナ繊維としたが、炭化ケイ素繊維、アルミナ・シ
リカ繊維を使用しても同様の効果が得られる。
【0022】また、本実施例によれば、アルミナ繊維の
プレフォーム11cを成形したのち、アルミニウム合金
11dを鋳込みにより含浸させて複合化しているが、ダ
イカスト法を使用しても同様の効果が得られる。
【0023】以下本発明の第2の実施例について図面を
参照しながら説明する。なお、第1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。
【0024】図4に本発明の圧縮機の断面図を示す。
ここで、図5に本実施例のベアリング
12の拡大断面図を示す。図6に本実施例のA−A’線
における内周面複合層の拡大断面図を示す。上記ベアリ
ング基体12bは、アルミニウム合金を素材とし、ベア
リング12の大部分を構成する。ベアリング12は、ク
ロムを35重量%含有しニッケルクロム合金の多孔率が
82%からなる金属発泡体のプレフォーム12cを成形
し、アルミニウム合金11dを鋳込みにより含浸させて
複合化する。その結果、硬さHV200〜400となる
ため、従来のアルミニウム合金鋳物に比べて2倍程度大
きくなり、耐摩耗性が向上する。
【0025】また、ニッケルクロム合金の熱伝導率はア
ルミニウム合金鋳物に比べて1/2〜2/3程度である
が、本実施例においては多孔率82%からなる金属発泡
体を内周面近傍のみに施しているため、熱伝導率は従来
のアルミニウム合金鋳物とほぼ同等値であるといえる。
その結果、放熱性は従来のアルミニウム合金鋳物並を維
持することができる。
【0026】以上のように本実施例においては、被圧縮
ガスをHFC−134aを使用し、実際の圧縮機のシャ
フト4を鋳鉄(JIS:FC200)で形成した構成に
おいて、ベアリング12にニッケルクロム合金の金属発
泡体を鋳込んだアルミニウム合金鋳物を使用することに
より、放熱性は従来のアルミニウム合金鋳物並を維持
し、かつベアリング及びシャフトの摩耗を防止すること
ができ、圧縮機の耐久性を向上させることができる。
【0027】なお、本実施例によれば、ニッケルクロム
合金の金属発泡体の12cを成形したのちアルミニウム
合金12dを鋳込みにより含浸させて複合化している
が、ダイカスト法を使用しても同様の効果が得られる。
【0028】また、本実施例によれば、ニッケルクロム
合金の金属発泡体の多孔率は80〜98%でも同様の効
果が得られる。
【0029】また、本実施例におけるニッケルクロム合
金はクロムを35重量%含有するが、クロムを25〜4
5%含有してなるニッケルクロム合金でも同様の効果が
得られる。
【0030】以下本発明の第3の実施例について図面を
参照しながら説明する。なお、第1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。
【0031】図7に本発明の圧縮機の断面図を示す。こ
こで、図8に本実施例のベアリング13の拡大縦断面図
を示す。上記ベアリング基体13bは、アルミニウム合
金を素材とし、ベアリング13の大部分を構成する。ベ
アリング13は、鋳鉄(JIS:FC200)からなる
中空円筒状の13aを成形し、アルミニウム合金を鋳込
みにより接合させる。その結果、内周面の融点は142
0〜1550℃となり、従来のアルミニウム合金鋳物に
比べ400〜600℃程度高くなり、凝着摩耗が抑制さ
れる。
【0032】また、鋳鉄(JIS:FC200)の熱伝
導率はアルミニウム合金鋳物に比べて1/3〜1/2程
度であるため、本実施例においては鋳鉄(JIS:FC
200)を内周面近傍のみに施しているため、熱伝導率
は従来のアルミニウム合金鋳物とほぼ同等値であるとい
える。その結果、放熱性は従来のアルミニウム合金鋳物
並を維持することができる。
【0033】以上のように本実施例においては、被圧縮
ガスをHFC−134aを使用し、実際の圧縮機のシャ
フト4を鋳鉄(JIS:FC200)で形成した構成に
おいてベアリング13に中空円筒状の鋳鉄(JIS:F
C200)を鋳込んだアルミニウム合金鋳物を使用する
ことにより、放熱性は従来のアルミニウム合金並を維持
し、かつベアリング及びシャフトの摩耗を防止すること
ができ、圧縮機の耐久性を向上させることができる。
【0034】なお、本実施例はコストが比較的安く、ま
た、上記の鋳込みによる方法以外に、ダイカスト法、あ
るいは中空円筒状の鋳鉄13aとアルミニウム合金鋳物
13bを圧入、焼きばめによる方法でベアリングを成形
しても同様の効果が得られる。
【0035】また、本実施例によれば、中空円筒状の部
品を鋳鉄(JIS:FC200)にて成形したが、融点
がアルミニウム合金鋳物よりも高い鉄製の材料を使用し
ても同様の効果が得られる。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ベアリン
グをアルミニウム合金鋳物で形成し、その内周側に多孔
率70〜90%であるセラミックス繊維のプレフォーム
を鋳込んだものを使用することにより、従来のアルミニ
ウム合金鋳物並の放熱性を維持しながら、機械的強度が
向上し、冷媒HFC134aを使用する厳しい条件にお
いてもシャフトとベアリングの摺動状態が改善でき、そ
の結果、圧縮機の耐久性を向上することができる。
【0037】以上のように本発明によれば、ベアリング
をアルミニウム合金鋳物で形成し、その内周側に多孔率
80〜98%であるニッケルクロム合金の金属発泡体を
鋳込んだものを使用することにより、従来のアルミニウ
ム合金鋳物並の放熱性を維持しながら、硬さが向上し、
冷媒HFC134aを使用する厳しい条件においてもシ
ャフトとベアリングの摺動状態が改善でき、その結果、
圧縮機の耐久性を向上することができる。
【0038】以上のように本発明によれば、ベアリング
をアルミニウム合金鋳物で形成し、その内周側に鉄製の
中空円筒状の部品を鋳込んだものを使用することによ
り、従来のアルミニウム合金鋳物並の放熱性を維持しな
がら、融点が向上し、冷媒HFC134aを使用する厳
しい条件においてもシャフトとベアリングの摺動状態が
改善でき、その結果、圧縮機の耐久性を向上することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例を用いた圧縮機の断面図
【図2】本発明の第一の実施例におけるベアリングの拡
大縦断面図
【図3】本発明の第一の実施例でのA−A’線における
内周面複合層の拡大断面図
【図4】本発明の第二の実施例を用いた圧縮機の断面図
【図5】本発明の第二の実施例におけるベアリングの拡
大縦断面図
【図6】本発明の第二の実施例でのA−A’線における
内周面複合層の拡大断面図
【図7】本発明の第三の実施例を用いた圧縮機の断面図
【図8】本発明の第三の実施例におけるベアリングの拡
大縦断面図
【図9】従来の圧縮機の断面図
【図10】従来におけるベアリングの拡大縦断面図
【符号の説明】
4 シャフト 11 ベアリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多田 浩司 大阪府東大阪市高井田本通3丁目22番地 松下冷機株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被圧縮ガスを冷媒1、1、1、2テトラ
    フルオロエタンとし、鋳鉄で形成されその一端が電動モ
    ータと連結するシャフトと、前記シャフトを支持するベ
    アリングとを備えてなる圧縮機の構成要素において、前
    記ベアリングをアルミニウム合金鋳物で形成し、その内
    周面に多孔率70〜90%であるセラミックス繊維のプ
    レフォームを鋳込んだことを特徴とする圧縮機。
  2. 【請求項2】 被圧縮ガスを冷媒1、1、1、2テトラ
    フルオロエタンとし、鋳鉄で形成されその一端が電動モ
    ータと連結するシャフトと、前記シャフトを支持するベ
    アリングとを備えてなる圧縮機の構成要素において、前
    記ベアリングをアルミニウム合金鋳物で形成し、その内
    周面に多孔率80〜98%であるニッケルクロム合金の
    金属発泡体を鋳込んだことを特徴とする圧縮機。
  3. 【請求項3】 被圧縮ガスを冷媒1、1、1、2テトラ
    フルオロエタンとし、鋳鉄で形成されその一端が電動モ
    ータと連結するシャフトと、前記シャフトを支持するベ
    アリングとを備えてなる圧縮機の構成要素において、前
    記ベアリングをアルミニウム合金鋳物で形成し、その内
    周面に鉄製の中空円筒状の部品を鋳込んだことを特徴と
    する圧縮機。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020045485A1 (ja) * 2018-08-30 2020-03-05 パナソニック アプライアンシズ リフリジレーション デヴァイシズ シンガポール 圧縮機およびそれを用いた冷凍・冷蔵装置、並びに、圧縮機の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020045485A1 (ja) * 2018-08-30 2020-03-05 パナソニック アプライアンシズ リフリジレーション デヴァイシズ シンガポール 圧縮機およびそれを用いた冷凍・冷蔵装置、並びに、圧縮機の製造方法
JPWO2020045485A1 (ja) * 2018-08-30 2021-08-26 パナソニック アプライアンシズ リフリジレーション デヴァイシズ シンガポール 圧縮機およびそれを用いた冷凍・冷蔵装置、並びに、圧縮機の製造方法

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