JPH07259768A

JPH07259768A - 回転式圧縮機

Info

Publication number: JPH07259768A
Application number: JP5703994A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Ishiyama; 明彦石山; Kazunori Tsukui; 和則津久井; Yasuo Ishikawa; ▲津▼雄石川; Tadashi Iizuka; 董飯塚
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1994-03-28
Publication date: 1995-10-09
Also published as: KR0169971B1

Abstract

(57)【要約】【目的】冷媒としてフロン１３４ａを用い、この冷媒
と相溶性のある冷凍機油の使用と相俟って、摺動部の摩
耗を低減し、信頼性を高めた回転式圧縮機を提供する。【構成】密閉ケース１内に、電動機部と該電動機部に
クランク軸４で連結された圧縮機構部とを収納し、圧縮
機構部は、シリンダ８と、主軸受５および副軸受６と、
クランク軸４の偏心部４ａに嵌合されたローラ１０と、
このローラ１０の偏心回転に追従して往復運動するベー
ン１１とからなり、冷媒にフロン１３４ａを用い、冷凍
機油には、粘度グレードが４０℃で１５ｃｓｔ〜５６ｃ
ｓｔの範囲内で、かつ、酸捕捉剤を０．１〜１．０％添
加したヒンダード系エステル油を用い、クランク軸４の
表面に、リン酸マンガン皮膜処理の上にさらに摺動部に
二硫化モリブデン吹き付け処理を施すとともに、ベーン
１１は、固体潤滑剤を配合したアルミ溶浸カーボン材で
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転式圧縮機に係り、特
に、規制対象の冷媒を使用することのない、信頼性の高
い回転式圧縮機に関するものであり、前記冷媒にフロン
１３４ａを用いる除湿機および空気調和機等に利用され
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境汚染、特にオゾン層破壊の問
題から、塩素系フロンは使用規制の対象となっている。
規制の対象となっているフロンは、フロン１１、フロン
１２、フロン１１３、フロン１１４、フロン１１５等
で、例えば、除湿機、空気調和機等の冷凍サイクルに用
いられてきたフロン１２も規制の対象となっている。そ
こで、代わりとなる冷媒が必要となり、最近では、塩素
を含まずオゾン破壊能力の無いフロン１３４ａが採用さ
れるようになった。

【０００３】さて、除湿機、空気調和機等に用いられる
回転式圧縮機は、従来、冷媒としてフロン１２が用いら
れており、冷凍サイクルの使用温度、摺動部品の材料の
組合せ、冷凍機油の種類等は、前記冷媒を考慮して選定
されたものであった。まず、従来の回転式圧縮機につい
て説明する。図９は、従来の回転式圧縮機の構造を示す
縦断面図、図１０は、従来の回転式圧縮機における副軸
受、吐出カバーの分解斜視図、図１１は、図９の回転式
圧縮機を搭載した除湿機の縦断面図である。

【０００４】図９において、１は密閉ケースで電動機部
と圧縮機構部を収納している。２は固定子、３は回転子
であり、電動機部を構成している。４は、偏心部４ａを
有するクランク軸であり、回転子３に圧入結合されてい
る。５は主軸受、６は副軸受であり、クランク軸４を回
転可能に支持している。７は溶接点であり、主軸受５を
密閉ケース１に溶着固定している。８はシリンダであ
り、その両端面を前記主軸受５および副軸受６で閉塞さ
れて圧縮室を構成している。１０はローラであり、クラ
ンク軸４の偏心部４ａに嵌合され、シリンダ８の内壁に
沿って可動するように構成されている。１１はベーンで
あり、先端がローラ１０の外周に当接し、前記ローラ１
０の偏心回転に追従して往復運動し、シリンダ８内の空
間（圧縮室）を低圧部と高圧部に仕切っている。

【０００５】また、図９，１０において、１２Ａは、副
軸受６の吐出側に、吐出カバー１３を介して設けた消音
室であり、吐出カバー１３は、副軸受６の外周面に嵌め
こまれ反シリンダ面６ａに取付けられている。１４は、
バルブ装着用の凹部であり、副軸受６の反シリンダ面６
ａに形成されている。副軸受６に設けてある吐出孔（図
示せず）は、一方が吐出弁（図示せず）に向かって円錐
形に形成され、他方がシリンダ８の圧縮室に連通してい
る。１５は連通穴であり、消音室１２Ａに吐出された圧
縮ガスを密閉ケ−ス１内に放出するために設けたもので
ある。

【０００６】このように構成された従来の回転式圧縮機
は、回転子３の駆動力により、クランク軸４が回転し、
偏心部４ａに嵌合したローラ１０が偏心回転運動を行
う。ベーン１１は、ローラ１０の偏心回転に追従して往
復運動し、シリンダ８内の空間（圧縮室）を低圧部と高
圧部に仕切って吸入圧縮行程を順次連続して繰返し、冷
媒ガスは吐出孔（図示せず）から吐出弁（図示せず）を
押し開いて消音室１２Ａ内に吐出され、連通穴１５を経
て密閉ケース１内に放出される。

【０００７】なお、この種の回転式圧縮機としては、例
えば、特開昭６１−１５５６９３号公報記載の技術が知
られている。また、除湿機および空気調和機等に用いら
れる回転式圧縮機は、圧縮機の外周を防音材１７で覆う
構造（図１１参照）として、騒音を減衰させる方法がと
られていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の回
転式圧縮機は、冷媒としてフロン１２が用いられてお
り、冷媒の使用温度、摺動部品材料の組合せ、冷凍機油
の種類等は、前記冷媒を考慮して選定されたものであっ
た。このため、代替冷媒としてフロン１３４ａを用いた
場合、フロン１３４ａは塩素を含まない冷媒であるため
に、フロン１２に較べ、冷媒の潤滑性が落ちるので、摺
動部品の異常摩耗を引き起こす要因がある。また、冷媒
の物性変化により、従来と同等の冷凍サイクルの使用温
度では、冷凍機油の劣化が進み、潤滑性能が低下し、エ
ナメル線材、絶縁材等の安定性が低下し、例えば、オリ
ゴマ抽出性等が悪化するため、信頼性上不利になること
が予測された。

【０００９】また、従来の除湿機は、回転式圧縮機から
発生する騒音を低減させるために、圧縮機の外周を、図
１１に示すように防音材１７で覆う構造としているが、
密閉ケース１から放出される熱が、防音材１７によって
妨げられるため、圧縮機の温度上昇を引き起こすという
問題があった。さらに、呼称出力が５０〜１００Ｗの小
型の回転式圧縮機においては、圧縮機の放熱面積が小さ
く、圧縮機の冷凍機油量が少量であるために、圧縮機の
温度上昇を引き起こす要因となるため、信頼性上、摺動
部の耐力を向上させる必要があった。

【００１０】上述のように、従来使用されていたフロン
１２は、オゾン破壊係数が高く、環境破壊を起こす要因
の一つであるため、使用が規制されており、オゾンを破
壊しない他の冷媒を用いることは社会的な要請である。
そこで近年、代替冷媒としてフロン１３４ａを採用する
場合の、冷凍機油、摺動部材について開発が進められて
いる。

【００１１】例えば、特開平２−１７６１９５号公報に
は、クランク軸の摺動面に、例えば二硫化モリブデンな
どの固体潤滑剤を塗布したものが開示されているが、フ
ロン１３４ａを採用する場合の冷凍機油との関係につい
ては配慮されていなかった。

【００１２】また、例えば、特開平５−１２６０７６号
公報には、冷媒としてフロン１３４ａを採用し、潤滑油
としてグリコール系あるいはエステル系油を用い、ベー
ン、シリンダ等の摺動部にリン酸マンガンなど親水性皮
膜を形成する技術が開示されている。しかし、上記各先
行技術には、クランク軸全長表面に、リン酸マンガン皮
膜を形成し、さらにその上に摺動部に二硫化モリブデン
吹き付けを行なって摺動部の信頼性を高めることについ
ては配慮されていなかった。

【００１３】さらに、例えば、特開平４−３１４９８８
号公報には、冷媒としてフロン１３４ａを採用し、潤滑
油としてポリオールエステル系油を用い、ベーンあるい
はローラの一方を非鉄金属を溶融含浸してなるカーボン
部材で構成したものが開示されている。しかし、当該公
報に開示されているベーン、ローラの摩耗、表面粗さ等
のデータは試験片の摩耗試験機によるデータであり、冷
媒にフロン１３４ａを用い、冷凍機油にヒンダード系エ
ステル油を用い、冷媒の蒸発温度が−１０〜１０℃の範
囲にある冷凍サイクルに用いられる回転式圧縮機、すな
わち前記組合せ条件下の除湿機もしくは空気調和機にお
ける摺動部材の摩耗特性等については開示されていなか
った。

【００１４】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、冷媒としてフロン１３４ａを
用い、この冷媒と相溶性のある冷凍機油の使用と相俟っ
て、摺動部の摩耗を低減し、信頼性を高めた回転式圧縮
機を提供することを目的とする。また、本発明の他の目
的は、規制対象の冷媒を用いることなく、信頼性の高い
圧縮機を搭載し、冷凍サイクルの冷媒としてフロン１３
４ａを用いた除湿機および空気調和機等を提供すること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の回転式圧縮機に係る第一の発明の構成は、
冷凍機油を貯溜した密閉ケース内に、電動機部と、この
電動機部にクランク軸で連結された、冷媒を圧縮する圧
縮機構部とを収納し、圧縮機構部は、シリンダと該シリ
ンダの両端面を閉塞する主軸受および副軸受とで形成さ
れた圧縮室と、この圧縮室内に前記主軸受および副軸受
に支持されたクランク軸の偏心部に嵌合されたローラ
と、このローラの外周に当接し前記ローラの偏心回転に
追従して往復運動し前記圧縮室を低圧部と高圧部に仕切
るベーンと、前記副軸受に形成された吐出孔および吐出
弁とからなり、前記冷媒にフロン１３４ａを用いる回転
式圧縮機において、前記冷凍機油にヒンダード系エステ
ル油を用い、冷媒の蒸発温度が−１０〜１０℃の範囲に
ある冷凍サイクルに用いられる回転式圧縮機の、前記ク
ランク軸全長表面に、リン酸マンガン皮膜処理層を形成
し、当該クランク軸の圧縮機構部を構成する摺動部表面
に、前記リン酸マンガン皮膜処理層上にさらに二硫化モ
リブデン吹き付け処理層を形成したものである。

【００１６】ここで、冷媒の蒸発温度が−１０〜１０℃
の範囲にある冷凍サイクルは、除湿機もしくは空気調和
機を構成するものである。

【００１７】また、上記目的を達成するために、本発明
の回転式圧縮機に係る第二の発明の構成は、上記第一の
発明の回転式圧縮機において、冷凍機油は、粘度グレー
ドが４０℃で１５ｃｓｔ〜５６ｃｓｔの範囲内で、か
つ、酸捕捉剤を０．１〜１．０％添加したヒンダード系
エステル油としたものである。

【００１８】さらに、上記目的を達成するために、本発
明の回転式圧縮機に係る第三の発明の構成は、上記第一
または第二の発明のいずれかの回転式圧縮機において、
圧縮機構部を構成するベーンは、固体潤滑剤を配合した
アルミ溶浸カーボン材で構成したものである。

【００１９】

【作用】上記各技術的手段の働きは次のとおりである。
第一の発明の回転式圧縮機においては、冷凍サイクルの
冷媒としてフロン１３４ａを用い、冷凍機油にヒンダー
ド系エステル油を用い、冷媒の蒸発温度が−１０〜１０
℃の範囲にある冷凍サイクルに用いられる、特に除湿機
もしくは空気調和機の回転式圧縮機における、前記クラ
ンク軸全長表面に、リン酸マンガン皮膜処理層を形成
し、相手部材に対するなじみ性を良くしている。しか
も、そのクランク軸の圧縮機構部を構成する摺動部表面
に、前記リン酸マンガン皮膜処理層上にさらに固体潤滑
剤である二硫化モリブデンを吹き付け処理することによ
り、皮膜の保持が安定し、摺動面の自己潤滑性が高めら
れ、摺動部の信頼性を確保できる。

【００２０】また、第二の発明の回転式圧縮機において
は、冷凍機油は、粘度グレードが４０℃で１５ｃｓｔ〜
５６ｃｓｔの範囲内で、かつ、酸捕捉剤を０．１〜１．
０％添加したヒンダード系エステル油としたので、この
酸捕捉剤の機能として、（１）油中の水分と反応させ加
水分解が抑えられる、（２）加水分解により発生した酸
性物質が捕捉される、（３）工程中で残存する酸性物質
が捕捉される、ことにより、摺動部の摩耗を抑制でき、
摺動部の信頼性を確保できる。

【００２１】さらに、第三の発明の回転式圧縮機におい
ては、圧縮機構部を構成するベーンは、固体潤滑剤を配
合したアルミ溶浸カーボン材で構成したので、耐摩耗性
が優れた鋳鉄材または合金鋳鉄材のローラ材とかね合わ
せて使用することにより、ローラ材、ベーン材の耐力を
上げることにより、摩耗を抑制でき、摺動部の信頼性を
高めることができる。

【００２２】本発明は、冷媒としてフロン１３４ａを用
い、この冷媒と相溶性のあるヒンダード系エステル油の
使用と相俟って、上記第一，第二，第三の発明を組み合
わせることにより、摺動部の摩耗を低減し、回転式圧縮
機の信頼性を高めることができる。また、上記信頼性の
高い回転式圧縮機を搭載し、冷凍サイクルの冷媒として
フロン１３４ａを用いた除湿機および空気調和機を提供
することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図８を
参照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係る回
転式圧縮機の縦断面図、図２は、図１のクランク軸の皮
膜処理を説明する説明図、図３は、図１の回転式圧縮機
における副軸受、仕切り板、吐出カバーの分解斜視図で
ある。なお、説明の重複をさけるため、従来例と同一部
分については図９，１０と同一符号を付して説明を省略
する。

【００２４】図１に示す回転式圧縮機は、密閉ケース１
内に電動機部と、この電動機部にクランク軸４で連結さ
れた、冷媒を圧縮する圧縮機構部とを収納したもので、
密閉ケース１の底部には冷凍機油が貯溜されている。圧
縮機構部は、シリンダ８と該シリンダ８内を偏心回転す
るローラ１０と、このローラ１０の回転に追従して往復
動するベーン１１と、前記シリンダ８の両端を密閉する
とともに前記クランク軸４を支持する主軸受５および副
軸受６と、その副軸受６に形成された吐出孔および吐出
弁とからなり、前記主軸受５を密閉ケース１内周に溶接
固定している。

【００２５】この回転式圧縮機に使用される冷媒は、オ
ゾン層破壊の恐れのないフロン１３４ａである。また、
使用される冷凍機油はヒンダード系エステル油である。
特に、このヒンダード系エステル油は、粘度グレードが
４０℃で１５ｃｓｔ〜５６ｃｓｔの範囲内で、かつ、酸
捕捉剤が０．１〜１．０％添加されている。そして、本
実施例の回転式圧縮機は、冷媒の蒸発温度が−１０〜１
０℃の範囲にある冷凍サイクルを構成する除湿機もしく
は空気調和機に適用され、呼称出力が５０〜１５００Ｗ
クラスのものである。

【００２６】前記圧縮機構部を構成するローラ１０は、
クランク軸４の偏心部４ａ（クランク部）に嵌入されて
いる。そして、このクランク軸４の表面には、リン酸マ
ンガン皮膜処理層が形成され、そのリン酸マンガン皮膜
処理層の上に、さらに摺動部については二硫化モリブデ
ン吹き付け処理が施されている。図２を参照して、第一
の発明の実施例に係るクランク軸４の表面処理について
説明する。

【００２７】クランク軸４は、その全長（図２に示すＰ
の範囲）を処理液槽に浸してリン酸マンガン皮膜処理を
行う。この処理により、クランク軸４の全長表面は、滑
らかな面が得られ、相手部材に対するなじみ性が良くな
る。次いで、このクランク軸４が圧縮機構部を構成する
摺動部（図２に示すＭの範囲）、すなわち、シリンダ８
内のローラ１０を嵌入する偏心部４ａと主軸受５および
副軸受６を支持する摺動部とからなる範囲の、前記リン
酸マンガン皮膜処理層上にさらに二硫化モリブデン吹き
付け処理を施す。

【００２８】この二硫化モリブデン処理層は、ＭｏＳ₂
粒子に樹脂をボンドとして含ませた粉状の固体潤滑剤
を、前記クランク軸４を回しながら吹き付けて形成する
ものである。吹き付け処理後は、鱗状に貼り付いている
ＭｏＳ₂粒子を回転方向にブラシを掛けて処理面を滑ら
かにする。これにより皮膜の保持が安定する。リン酸マ
ンガン皮膜処理層と二硫化モリブデン処理層とを重ねた
皮膜厚みは外径上２〜３μｍ程度である。実験による
と、クランク軸表面がリン酸マンガン皮膜処理だけのと
きは、摩耗によって面が荒れてくるが、リン酸マンガン
皮膜処理層上に二硫化モリブデンを吹き付けた本実施例
のものは、下地のリン酸マンガン皮膜が傷付かずに残っ
てなじみ性が失われないことが確認された。

【００２９】このように、クランク軸４の表面に、リン
酸マンガン皮膜処理層上にさらに二硫化モリブデン吹き
付け処理が施されたことにより、摺動面の自己潤滑性が
高められる。換言すれば、摺動面に無給油潤滑性があ
り、塩素による極圧作用が期待できないフロン１３４ａ
冷媒を用いる冷凍サイクルの運転断続時においても、特
に起動時の給油遅れのときも潤滑部の信頼性が確保され
る。

【００３０】なお、ここで、塩素による極圧作用につい
て説明する。従来のフロン１２など塩素を含む冷媒で
は、摺動部材とフロン１２とが接触する微小間隙に、鉄
（Ｆｅ）と塩素（Ｃｌ）とで酸化鉄の皮膜を形成し、摺
動部材同士の金属接触を防ぐ作用をしている。これが、
塩素による極圧作用であるが、塩素を含まないフロン１
３４ａ冷媒では、塩素による極圧作用は期待できない。
しかし、本実施例によれば、上述のとおり摺動面の自己
潤滑性により潤滑部の信頼性が確保されるものである。

【００３１】本実施例の効果を確認するために、除湿機
の実機に従来のリン酸マンガン皮膜処理だけのクランク
軸を組み込んだ回転式圧縮機を搭載したものと、本実施
例のリン酸マンガン皮膜処理層上にさらに二硫化モリブ
デン吹き付け処理が施されたクランク軸を組み込んだ回
転式圧縮機を搭載したものとを、冷媒にフロン１３４ａ
を用い、冷凍機油にヒンダード系エステル油を用い、異
常高圧条件で比較実験を行った。この異常高圧条件は、
吐出圧力が定格の約２．５倍の２８ｋｇ／ｃｍ²Ｇであ
り、連続９６時間（４日間）運転してクランク軸外径の
摩耗を比較した。５台の試験結果を比較したものを図４
に示す。

【００３２】図４は、本発明におけるクランク軸の皮膜
処理の効果を示す線図である。図４において、縦軸はク
ランク軸の外径摩耗比（％）、横軸は試験対象である。
従来のリン酸マンガン皮膜処理だけのクランク軸の摩耗
を１００とすると、リン酸マンガン皮膜処理層上にさら
に二硫化モリブデン吹き付け処理が施された本実施例
（本発明）のクランク軸の摩耗はほとんど０であった。
５台（ｎ＝５）の外径摩耗値の平均値をとると、従来は
１．０５μｍ、本実施例は０．０μｍであった。

【００３３】次に、第二の発明に係る冷凍機油について
説明する。冷媒としてフロン１３４ａを用いる回転式圧
縮機では、相溶性のある冷凍機油が望まれる。その要請
に応えるものとして、例えば、特開平４−２２０４９６
号公報には、低温での流動性に優れ、高温での粘度が高
く（１００℃で２０ｃｓｔ）、使用時の粘度低下（摺動
面での剪断、加水分解、熱分解に起因する）の小さい冷
凍機用潤滑剤が開示されている。当該公報記載の実験例
では、動粘度が４０℃で１８５ｃｓｔ〜４４４ｃｓｔの
範囲のものが実験され、フロン１３４ａが−６０℃〜５
０℃で完全溶解している。

【００３４】本実施例の回転式圧縮機が使用する冷凍機
油は、粘度グレードが４０℃で１５ｃｓｔ〜５６ｃｓｔ
の範囲内で、かつ、酸捕捉剤が０．１〜１．０％添加さ
れたヒンダード系エステル油である。前記の従来例にく
らべ動粘度が低いものである。このヒンダード系エステ
ル油を用い、冷媒にフロン１３４ａを用い、冷媒の蒸発
温度が−１０〜１０℃の範囲にある冷凍サイクルの除湿
機実機により、実使用条件２０年に相当する寿命試験を
行なったところ、このエステル油の全酸価（ｍｇＫＯＨ
／ｇ）は、圧縮機に封入する前の初期値が０．０１以下
であり、試験後の値は０．００１〜０．０２であった。
このように、ほとんど全酸価の上昇が見られず、エステ
ル油の加水分解が進まないことが確認された。

【００３５】なお、全酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）とは、脂
肪１ｇ中に含まれる遊離脂肪酸を中和するのに要する水
酸化カリウム（ＫＯＨ）のミリグラム数であり、ここで
はエステル油が加水分解する程度を調べたものである。
本実施例の冷凍機油によれば、圧縮機温度を低減でき、
さらに酸捕捉剤は、冷凍機油の加水分解による酸生成を
抑制でき、さらには、加水分解により生成された酸性物
質を捕捉する効果があるので、冷凍機油の劣化を抑制で
き、信頼性を向上することができる。

【００３６】次に第三の発明の実施例に係る摺動部材に
ついて説明する。一般に、冷媒に塩素系フロンを用いて
いた従来の回転式圧縮機においては、圧縮機構部を構成
するベーンには高速度工具鋼（ＳＫＨ５１）に酸窒化酸
化処理を施したもの、ローラには共晶黒鉛鋳鉄（ＦＣＣ
２５０）が採用されていた。フロン１３４ａを用いる本
実施例の回転式圧縮機においては、ベーン１１には、耐
摩耗性が優れ、摩擦抵抗、摩耗量を低減するような、固
体潤滑剤を配合したアルミ溶浸カーボン材や焼結合金材
を用い、ローラ１０には、耐摩耗性が優れ、摩擦抵抗、
摩耗量を低減するような、鋳鉄材または合金鋳鉄材を用
いている。

【００３７】すなわち、本実施例では、ベーン１１には
アルミ含浸カーボン、ローラ１０には、ボロンを配合し
た共晶黒鉛鋳鉄を用いている。これにより、従来機で使
用していたベーン材、ローラ材に較べ、著しく耐力が向
上されるので、摩耗を低減することができ、圧縮機構部
の信頼性を向上することができる。

【００３８】前記従来のベーン材、ローラ材を組み込ん
だ回転式圧縮機を搭載した除湿機実機（従来機）と、前
記本実施例のベーン材、ローラ材を組み込んだ回転式圧
縮機を搭載した除湿機実機（発明機）とを、冷媒にフロ
ン１３４ａを用い、冷凍機油にヒンダード系エステル油
を用い、冷媒の蒸発温度が−１０〜１０℃の範囲にある
冷凍サイクルにおいて、実使用条件２０年に相当する寿
命試験を行なった。その結果を図５，６に示す。

【００３９】図５は、ベーン先端摩耗量を従来機と発明
機とで比較した線図、図６は、ローラ面粗さ量を比較し
た線図である。図５，６において、横軸は運転日数、縦
軸はそれぞれベーン先端摩耗量、ローラ面粗さ量をと
り、従来機のデータを破線、発明機のデータを実線で示
した。図５から明らかなように、従来のベーン材、ロー
ラ材の組合せでは、ベーン先端摩耗量は運転時間経過と
ともに増加したが、本実施例のベーン材、ローラ材の組
合せでは摩耗の増加は少なくなっている。また、図６に
示すように、本実施例のベーン材、ローラ材の組合せで
はローラ面粗さは格別の悪化が認められない。

【００４０】また、本実施例の回転式圧縮機では、図１
および図３に示すように、副軸受６の外周部に装着した
吐出カバー１３と、前記副軸受６と前記吐出カバー１３
との間に介在する仕切り板１６とを備えて、二重構造の
消音空間である消音室１２（二重空洞拡張型消音器）が
構成されている。

【００４１】このように、副軸受６の反シリンダ面６ａ
側に二重空洞拡張型消音器を形成したことによる騒音低
減効果を図７および図８に示す。図７は、従来機と発明
機との騒音を比較した結果を示す線図、図８は、従来機
の防音材使用，未使用の場合と、本発明機との騒音を比
較した結果を示す線図である。これら各図においては、
横軸に周波数帯域（Ｈｚ）、縦軸に音圧レベル（ｄＢ）
をとり、発明機のデータを実線、従来機のデータを破線
あるいは一点鎖線で示している。

【００４２】図７から明らかなように、本発明機は従来
機に対し、５００Ｈｚ、８００〜２０００Ｈｚ、４００
０〜８０００Ｈｚの帯域において、３〜７ｄＢの騒音が
低減される。また、図８から明らかなように、二重空洞
拡張型消音器を有する本発明機の騒音（実線）は、図１
１に示した従来の圧縮機搭載の除湿機において、圧縮機
の外周を覆っている防音材１７を用いた圧縮機の騒音
（一点鎖線）と同等以下に低減されている。

【００４３】すなわち、圧縮機構部を構成する副軸受６
の反シリンダ面６ａ側に二重空洞拡張型消音器を形成し
た構造とすることにより、圧縮機の騒音が低減でき、従
来の除湿機に使用していた防音材１７を除去しても、従
来と同等以下の騒音が確保できる。その結果、防音材１
７を除去することで、圧縮機表面、密閉ケース１からの
放熱効果が向上し、かつ、圧縮機の冷却手段として、フ
ァン等が装備できることにより、圧縮機温度を低減でき
ることになる。したがって、冷凍機油の劣化を防止する
ことができ、信頼性を確保できるという効果がある。

【００４４】また、冷凍機油は、上述のように、粘度グ
レードが４０℃で１５ｃｓｔ〜５６ｃｓｔの範囲内で、
かつ、酸捕捉剤を０．１〜１．０％添加したものである
ことから、上記結果と相俟って、圧縮機温度を低減でき
る。酸捕捉剤は、冷凍機油の加水分解による酸生成を抑
制でき、さらには、加水分解により生成された酸性物質
を捕捉する効果があるので、冷凍機油の劣化を抑制で
き、信頼性を向上することができる。

【００４５】さらに、図１に示す回転式圧縮機では、上
述のように、ベーン１１には、耐摩耗性が優れ、摩擦抵
抗、摩耗量を低減するような、固体潤滑剤を配合したア
ルミ溶浸カーボン材や焼結合金材を用い、ローラ１０に
は、耐摩耗性が優れ、摩擦抵抗、摩耗量を低減するよう
な、鋳鉄材または合金鋳鉄材を用いている。これによ
り、従来機で使用していたローラ材、ベーン材に較べ、
著しく耐力が向上されるので、摩耗を低減することがで
き、圧縮機構部の信頼性を向上することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、冷媒としてフロン１３４ａを用い、この冷媒と相
溶性のある冷凍機油の使用と相俟って、摺動部の摩耗を
低減し、信頼性を高めた回転式圧縮機を提供することが
できる。また、本発明によれば、規制対象の冷媒を用い
ることなく、信頼性の高い圧縮機を搭載し、冷凍サイク
ルの冷媒としてフロン１３４ａを用いた除湿機および空
気調和機等を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る回転式圧縮機の構造を
示す縦断面図である。

【図２】図１のクランク軸の皮膜処理を説明する説明図
である。

【図３】図１の回転式圧縮機における副軸受、仕切り
板、吐出カバーの分解斜視図である。

【図４】本発明におけるクランク軸の皮膜処理の効果を
示す線図である。

【図５】ベーン先端摩耗量を従来機と発明機とで比較し
た線図である。

【図６】ローラ面粗さ量を従来機と発明機とで比較した
線図である。

【図７】従来機と本発明機との騒音を比較した結果を示
す線図である。

【図８】従来機の防音材使用，未使用の場合と、本発明
機との騒音を比較した結果を示す線図である。

【図９】従来の回転式圧縮機の構造を示す縦断面図であ
る。

【図１０】従来の回転式圧縮機における副軸受、吐出カ
バーの分解斜視図である。

【図１１】図９の回転式圧縮機を除湿機に搭載した例を
示す縦断面図である。

【符号の説明】

１…密閉ケース、２…固定子、３…回転子、４…クラン
ク軸、４ａ…偏心部、５…主軸受、６…副軸受、８…シ
リンダ、１０…ローラ、１１…ベーン、１２…消音室、
１３…吐出カバー、１６…仕切り板。

フロントページの続き (72)発明者石川 ▲津▼雄栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所リビング機器事業部冷熱本部内 (72)発明者飯塚董栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所リビング機器事業部冷熱本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷凍機油を貯溜した密閉ケース内に、電
動機部と、この電動機部にクランク軸で連結された、冷
媒を圧縮する圧縮機構部とを収納し、圧縮機構部は、シリンダと該シリンダの両端面を閉塞す
る主軸受および副軸受とで形成された圧縮室と、この圧
縮室内に前記主軸受および副軸受に支持されたクランク
軸の偏心部に嵌合されたローラと、このローラの外周に
当接し前記ローラの偏心回転に追従して往復運動し前記
圧縮室を低圧部と高圧部に仕切るベーンと、前記副軸受
に形成された吐出孔および吐出弁とからなり、前記冷媒にフロン１３４ａを用いる回転式圧縮機におい
て、前記冷凍機油にヒンダード系エステル油を用い、冷媒の蒸発温度が−１０〜１０℃の範囲にある冷凍サイ
クルに用いられる回転式圧縮機の、前記クランク軸全長
表面に、リン酸マンガン皮膜処理層を形成し、当該クランク軸の圧縮機構部を構成する摺動部表面に、
前記リン酸マンガン皮膜処理層上にさらに二硫化モリブ
デン吹き付け処理層を形成したことを特徴とする回転式
圧縮機。
【請求項２】冷媒の蒸発温度が−１０〜１０℃の範囲
にある冷凍サイクルは、除湿機もしくは空気調和機を構
成するものであることを特徴とする請求項１記載の回転
式圧縮機。
【請求項３】冷凍機油は、粘度グレードが４０℃で１
５ｃｓｔ〜５６ｃｓｔの範囲内のもので、かつ、酸捕捉
剤を０．１〜１．０％添加したヒンダード系エステル油
としたことを特徴とする請求項１または２記載のいずれ
かの回転式圧縮機。
【請求項４】圧縮機構部を構成するベーンは、固体潤
滑剤を配合したアルミ溶浸カーボン材で構成したことを
特徴とする請求項１ないし３記載のいずれかの回転式圧
縮機。