KR0169971B1 - 회전식 압축기 - Google Patents

Abstract

회전식 압축기에 관한 것으로써, 냉매로써 프론134a를 사용하고, 이 냉매와 상용성이 있는 냉동기유의 사용과 아울러 슬라이드부의 마모를 저감하여 신뢰성을 향상시키기 위해서, 밀폐케이스(1)내에 전동기부와 이 전동기부에 크랭크축(4)로 연결된 압축기구부를 수납하고, 압축기구부는 실린더(8), 주베어링(5) 및 부베어링(6), 크랭크축(4)의 편심부(4a)에 끼워맞춰진 로울러(10) 및 이 로울러(10)의 편심회전에 따라서 왕복운동하는 베인(11)로 이루어지고, 냉매로 프론134a를 사용하고, 냉동기유로는 점도 그레이드가 40℃에서 15cst~56cst의 범위내이며, 또한 산포착제를 0.1~ 1.0% 첨가한 힌더드계 에스테르유를 사용하고, 크랭크축(4)의 표면에 인산망간피막 처리층상에 또 슬라이드부에 이황화몰리브덴 분사처리를 실시함과 동시에 베인(11)은 고체윤활제를 배합한 알루미늄 함침 카본재로 구성하였다.

이러한 압축기를 사용하는 것에 의해, 냉매로써 프론134a를 사용하고 이 냉매와 상용성이 있는 냉동기유의 사용과 아울러 슬라이드부의 마모를 저감하여 신뢰성이 향상된다.

Description

회전식 압축기

제1도는 본 발명의 1실시예에 관한 회전식 압축기의 구조를 도시한 종단면도.

제2도는 제1도의 크랭크축의 피막처리를 설명하는 설명도.

제3도는 제1도의 회전식 압축기에 있어서의 부베어링, 간막이판, 배출커버의 분해사시도.

제4도는 본 발명에 있어서의 크랭크축의 피막처리의 효과를 도시한 선도.

제5도는 베인선단 마모량을 종래와 본 발명을 비교한 선도.

제6도는 로울러면의 거칠음량을 종래와 본 발명을 비교한 선도.

제7도는 종래와 본 발명의 소음을 비교한 결과를 도시한 선도.

제8도는 종래의 방음재사용, 미사용의 경우와 본 발명의 소음을 비교한 결과를 도시한 선도.

제9도는 종래의 회전식 압축기의 구조를 도시한 종단면도.

제10도는 종래의 회전식 압축기에 있어서의 부베어링, 배출커버의 분해사시도.

제11도는 제9도의 회전식 압축기를 제습기에 탑재한 예를 도시한 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밀폐케이스 2 : 고정자

3 : 회전자 4 : 크랭크축

4a : 편심부 5 : 주베어링

6 : 부베어링 8 : 실린더

10 : 로울러 11 : 베인

12 : 소음(消音)실 13 : 배출커버

16 : 간막이판

본 발명은 회전식 압축기에 관한 것으로써, 특히 규제대상의 냉매를 사용하지 않는 신뢰성이 높은 회전식 압축기에 관한 것으로써, 상기 냉매로 프론134a를 사용하는 제습기 및 공기조화기등에 이용된다.

근래, 환경오염, 특히 오존층 파괴의 문제로 인해 염소계 프론은 사용규제의 대상으로 되고 있다. 규제의 대상으로 되고 있는 프론은 프론11, 프론12, 프론113, 프론114, 프론115등으로 예를들면 제습기, 공기조화기등의 냉동사이클에 사용되고 있는 프론12도 규제의 대상으로 되고 있다. 그래서, 그 대신 사용할 수 있는 냉매가 필요하게 되고, 최근에는 염소를 포함하지 않는 오존파괴능력이 없는 프론134a가 채용되게 되었다.

그런데, 제습기, 공기조화기등에 사용되는 회전식 압축기는 종래 냉매로써 프론12가 사용되고 있으며, 냉동사이클의 사용온도, 슬라이드 부품의 재료의 조합, 냉동기유의 종류등은 상기 냉매를 고려해서 선정되는 것이었다.

우선, 종래의 회전식 압축기에 대해서 설명한다.

제9도는 종래의 회전식 압축기의 구조를 도시한 종단면도, 제10도는 종래의 회전식 압축기에 있어서의 부베어링, 배출커버의 분해사시도, 제11도는 제9도의 회전식 압축기를 탑재한 제습기의 종단면도이다.

제9도에 있어서, (1)은 밀폐케이스로써 전동기부와 압축기구부를 수납하고 있다. (2)는 고정자, (3)은 회전자로써 전동기부를 구성하고 있다. (4)는 편심부(4a)를 갖는 크랭크축으로써 회전자(3)에 압입결합되어 있다. (5)는 주베어링, (6)은 부베어링으로써 크랭크축(4)를 회전할 수 있게 지지하고 있다. (7)은 용접점으로써 주베어링(5)를 밀폐케이스(1)에 밀착 고정하고 있다. (8)은 실린더로써 양끝면을 상기 주베어링(5) 및 부베어링(6)으로 막아 압축실을 구성하고 있다. (10)은 로울러로써 크랭크축(4)의 편심부(4a)에 끼워맞춰지고, 실린더(8)의 내벽을 따라서 가동하도록 구성되어 있다.

(11)은 베인으로써, 선단이 로울러(10)의 바깥둘레에 맞닿고, 상기 로울러(10)의 편심회전에 따라서 왕복운동하고 실린더(8)내의 공간(압축실)을 저압부와 고압부로 나누고 있다.

또, 제9도, 제10도에 있어서, (12A)는 부베어링(6)의 배출측에 배출커버(13)을 거쳐서 마련한 소음실이고, 배출커버(13)은 부베어링(6)의 바깥둘레면에 끼워넣어져 반대쪽의 실린더면(6a)에 형성되어 있다. (14)는 밸브장착용의 오목부로써, 부베어링(6)의 반대쪽의 실린더면(6a)에 형성되어 있다.

부베어링(6)에 마련하고 있는 배출구멍(도시하지 않음)은 한쪽이 배출밸브(도시하지 않음)을 향해서 원추형으로 형성되고, 다른쪽이 실린더(8)의 압축실에 연통하고 있다. (15)는 연통구멍으로써, 소음실(12A)로 배출된 압축가스를 밀폐케이스(1)내로 방출하기 위해 마련된 것이다.

이와 같이 구성된 종래의 회전식 압축기는 회전자(3)의 구동력에 의해 크랭크축(4)가 회전하고 편심부(4a)에 끼워맞춘 로울러(10)이 편심회전운동을 실행한다. 베인(11)은 로울러(10)의 편심회전에 따라서 왕복운동하고 실린더(8)내의 공간(압축실)을 저압부와 고압부로 나누어 흡입압축행정을 순차 연속해서 반복하고, 냉매가스는 배출구멍(도시하지 않음)에서 배출밸브(도시하지 않음)을 밀어 열어서 소음실(12A)내로 배출되고 연통구멍(15)를 거쳐서 밀폐케이스(1)내로 방출된다.

또, 이러한 종류의 회전식 압축기로써는 예를들면 일본국 특허공개 공보 소화61-155693호에 기재된 기술이 알려져 있다.

또, 제습기 및 공화조화기등에 사용되는 회전식 압축기는 압축기의 바깥둘레를 방음제(17)로 덮는 구조(제11도 참조)로써 소음을 감쇠시키는 방법이 취해지고 있었다.

상기와 같은 종래의 회전식 압축기는 냉매로써 프론12가 사용되고 있으며, 냉매의 사용온도, 슬라이드부품재료의 조합, 냉동기유의 종류등은 상기 냉매를 고려해서 선정된 것이었다. 그러므로, 대체냉매로써 프론134a를 사용한 경우 프론134a는 염소를 포함하지 않는 냉매이므로 프론12에 비해서 냉매의 윤활성이 떨어지기 때문에 슬라이드부품의 이상(異常) 마모를 일으키는 요인이 된다.

또, 냉매의 물성변화에 의해 종래와 동일한 냉동사이클의 사용온도에서는 냉동기유의 저하가 진행되어 윤활성능이 저하하여 에나멜선재, 절연재등의 안정성이 저하하고, 예를들면 올리고머추출성등이 악화되므로 신뢰성상 불리하게 되는 것이 예측되었다.

또, 종래의 제습기는 회전식 압축기에서 발생하는 소음을 저감시키기 위해 압축기의 바깥둘레를 제11도에 도시한 바와 같이 방음재(17)로 덮는 구조로 하고 있지만 밀폐케이스(1)에서 방출되는 열이 방음재(17)에 의해서 방해되므로 압축기의 온도가 상승되는 문제가 있었다. 또, 호칭출력이 50∼100W인 소형의 회전식 압축기에 있어서는 압축기의 방열면적이 작고 압축기의 냉동기유량이 소량이므로 압축기의 온도상승을 일으키는 요인이 되므로 신뢰성상 슬라이드부의 내력(耐力)을 향상시킬 필요가 있었다.

상술한 바와 같이, 종래 사용되고 있던 프론12는 오존파괴계수가 높고 환경파괴를 일으키는 요인의 하나이므로 사용이 규제되고 있으며, 오존을 파괴하지 않는 다른 냉매를 사용하는 것은 사회적인 요청이다. 그래서, 최근 대체냉매로써 프론134a를 채용하는 경우의 냉동기유, 슬라이드부재에 대한 개발이 진행되고 있다.

예를들면, 일본국 특허공개공보 평성2-176195호에는 크랭크축의 슬라이드면에 예를들면 이황화 몰리브덴등의 고체윤활제를 도포한 것이 개시되어 있지만 프론134a를 채용하는 경우의 냉동기유와의 관계에 대해서는 배려되어 있지 않았었다.

또, 예를들면 일본국 특허공개공보 평성5-126076호에는 냉매로써 프론134a를 채용하고, 윤활유로써 글리콜계 또는 에스테르계 오일을 사용하고, 베인, 실린더 등의 슬라이드부에 인산망간등의 친수성피막을 형성하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기 각 선행기술에는 크랭크축 전체길이 표면에 인산망간 피막을 형성하고, 또 그 위에 슬라이드부에 이황화 몰리브덴을 분사하고 슬라이드부의 신뢰성을 높이는 것에 대해서는 배려되어 있지 않았었다.

또, 예를들면 일본국 특허공개공보 평성4-314988호에는 냉매로써 프론134a를 채용하고, 윤활유로써 폴리올 에스테르계 오일을 사용하고, 베인 또는 로울러의 한쪽을 비철금속을 용융 함침해서 이루어지는 카본부재로 구성한 것이 개시되어 있다.

그러나, 상기 공보에 개시되어 있는 베인, 로울러의 마모, 표면 거칠음등의 데이터는 시험조각의 마모시험기에 의한 데이터로써, 냉매로 프론134a를 사용하고, 냉동기유로 힌더드계 에스테르유를 사용하고, 냉매의 증발 온도가 -10∼10℃의 범위에 있는 냉동사이클에 사용되는 회전식 압축기, 즉 상기 조합 조건하의 제습기 또는 공기조화기에 있어서의 슬라이드부재의 마모특성등에 대해서는 개시되어 있지 않았다.

본 발명의 목적은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로써, 냉매로 프론134a를 사용하고, 이 냉매와 상용성이 있는 냉동기유의 사용과 아울러 슬라이드부의 마모를 저감하여 신뢰성을 높인 회전식 압축기를 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 규제대상의 냉매를 사용하지 않고 신뢰성이 높은 압축기를 탑재하고, 냉동사이클의 냉매로 프론134a를 사용한 제습기 및 공기조화기등을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 회전식 압축기에 관한 제1의 발명의 구성은 냉동기유를 저장한 밀폐케이스내에 전동기부 및 이 전동기부에 크랭크축에 의해 연결된, 냉매를 압축하는 압축기구부를 수납하고, 압축기구부는 실린더와 상기 실린더의 양끝면을 막는 주베어링 및 부베어링으로 형성된 압축실, 이 압축실내에 상기 주베어링 및 부베어링으로 지지된 크랭크축의 편심부에 끼워맞춰진 로울러, 이 로울러의 바깥둘레에 맞닿아 상기 로울러의 편심회전에 따라서 왕복운동하여 상기 압축실을 저압부와 고압부로 나누는 베인 및 상기 부베어링에 형성된 배출구멍, 배출밸브로 이루어지며, 상기 냉매로 프론134a를 사용하는 회전식 압축기에 있어서, 상기 냉동기유로 힌더드계 에스테르유를 사용하고, 냉매의 증발 온도가 -10∼10℃의 범위에 있는 냉동사이클에 사용되는 회전식 압축기의 상기 크랭크축 전체길이표면에 인산망간피막 처리층을 형성하고, 상기 크랭크축의 압축기구부를 구성하는 슬라이드부표면에 상기 인산망간피막 처리층상에 또 이황화몰리브덴 분사처리층을 형성한 것이다.

여기에서, 냉매의 증발온도가 -10∼10℃의 범위에 있는 냉동사이클은 제습기 또는 공기조화기를 구성하는 것이다.

또, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 회전식 압축기에 관한 제2의 발명의 구성은 상기 제1의 발명의 회전식 압축기에 있어서, 냉동기유는 점도그레이드가 40℃에서 15cst∼56cst의 범위내이며, 또한 산포착제를 0.1∼1.0% 첨가한 힌더드계 에스테르유로 한 것이다.

또, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 회전식 압축기에 관한 제3의 발명의 구성은 상기 제1 또는 제2의 발명중 어느 하나의 회전식 압축기에 있어서, 압축기구부를 구성하는 베인은 고체윤활제를 배합한 알류미늄함침 카본재로 구성한 것이다.

상기 각 기술적 수단의 작용은 다음과 같다.

제1의 발명의 회전식 압축기에 있어서는 냉동사이클의 냉매로써 프론134a를 사용하고, 냉동기유로 힌더드계 에스테르유를 사용하고, 냉매의 증발 온도가 -10∼10℃의 범위에 있는 냉동사이클에 사용되는, 특히 제습기 또는 공기조화기의 회전식 압축기에 있어서의 상기 크랭크축 전체길이 표면에 인산망간피막 처리층을 형성하고, 상대부재에 대한 조화성을 양호하게 하고 있다. 또, 그 크랭크축의 압축기구부를 구성하는 슬라이드부표면에 상기 인산망간피막 처리 층상에 또 고체윤활제인 이황화 몰리브덴을 분사처리하는 것에 의해 피막의 유지가 안정하여 슬라이드면의 자기윤활성이 높아지고, 슬라이드부의 신뢰성을 확보할 수 있다.

또, 제2의 발명의 회전식 압축기에 있어서 냉동기유는 점도그레이드가 40℃에서 15cst∼56cst의 범위내이고, 또한 산포착제를 0.1∼1.0% 첨가한 힌더드계 에스테르유로 했으므로, 이 산포착제의 기능으로써 (1) 오일중의 수분과 반응시켜 가수분해가 억제되고, (2) 가수분해에 의해 발생한 산성물질이 포착되고, (3) 공정중에서 잔존하는 산성물질이 포착되는 것에 의해 슬라이드부의 마모를 억제할 수 있어 슬라이드부의 신뢰성을 확보할 수 있다.

또, 제3의 발명의 회전식 압축기에 있어서, 압축기구부를 구성하는 베인은 고체윤활제를 배합한 알루미늄함침 카본재로 구성했으므로 내마찰성이 우수한 주철재 또는 합금주철재의 로울러재와 균형을 맞추어서 사용하는 것에 의해 로울러재, 베인재의 내력을 향상시킬 수 있어 마모를 억제할 수 있고 슬라이드부의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 냉매로써 프론134a를 사용하고, 이 냉매와 상용성이 있는 힌더드계 에스테르유의 사용과 아울러 상기 제1, 제2, 제3의 발명을 조합하는 것에 의해 슬라이드부의 마모를 저감하여 회전식 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 신뢰성이 높은 회전식 압축기를 탑재하고 냉동사이클의 냉매로써 프론134a를 사용한 제습기 및 공기조화기를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 1실시예를 제1도∼제8도를 참조해서 설명한다.

제1도는 본 발명의 1실시예에 관한 회전식 압축기의 종단면도, 제2도는 제1도의 크랭크축의 피막처리를 설명하는 설명도, 제3도는 제1도의 회전식 압축기에 있어서의 부베어링, 간막이판, 배출커버의 분해사시도이다. 또, 설명의 중복을 피하기 위해 종래예와 동일한 부분에 대해서는 제9도, 제10도와 동일한 부호를 붙이고 설명은 생략한다.

제1도에 도시한 회전식 압축기는 밀폐케이스(1)내에 전동기부와 이 전동기부에 크랭크축(4)에 의해 연결된, 냉매를 압축하는 압축 기구부를 수납한 것으로써 밀폐케이스(1)의 바닥부에는 냉동기유가 저장되어 있다.

압축기구부는 실린더(8)과 이 실린더(8)내를 편심회전하는 로울러(10), 이 로울러(10)의 회전에 따라서 왕복운동하는 베인(11), 상기 실린더(8)의 양끝을 막음과 동시에 상기 크랭크축(4)를 지지하는 주베어링(5), 부베어링(6) 및 그 부베어링(6)에 형성된 배출구멍, 배출밸브로 이루어지며, 상기 주베어링(5)를 밀폐케이스(1)의 안둘레에 용접 고정하고 있다.

이 회전식 압축기에 사용되는 냉매는 오존층 파괴의 염려가 없는 프론134a이다. 또, 사용되는 냉동기유는 힌더드계 에스테르유이다. 특히, 이 힌더드계 에스테르유는 점도그레이드가 40℃에서 15cst∼56cst의 범위내이며, 또한 산포착제가 0.1∼1.0% 첨가되어 있다.

그리고, 본 실시예의 회전식 압축기는 냉매의 증발온도가 -10∼10℃의 범위에 있는 냉동사이클을 구성하는 제습기 또는 공기조화기에 적용되며, 호칭출력이 50∼1500W 클래스의 것이다.

상기 압축기구부를 구성하는 로울러(10)은 크랭크축(4)의 편심부(4a)(크랭크부)에 끼워넣어져 있다. 그리고, 이 크랭크축(4)의 표면에는 인산망간피막 처리층이 형성되고, 그 인산망간피막 처리층상에 또 슬라이드부에 대해서는 이황화 몰리브덴분사처리가 실시되고 있다.

제2도를 참조해서 제1의 발명의 실시예에 관한 크랭크축(4)의 표면처리에 대해서 설명한다.

크랭크축(4)는 그 전체길이(제2도에 도시한 P의 범위)를 처리액통에 담그고 인산망간피막처리를 실행한다. 이 처리에 의해 크랭크축(4)의 전체길이표면은 매끄러운 면이 얻어져 상대부재에 대한 조화성이 양호하게 된다.

다음에, 이 크랭크축(4)가 압축기구부를 구성하는 슬라이드부(제2도에 도시한 M의 범위), 즉 실린더(8)내의 로울러(10)을 끼워넣는 편심부(4a)와 주베어링(5) 및 부베어링(6)을 지지하는 슬라이드부로 이루어지는 범위의 상기 인산망간피막 처리층상에 또 이황화 몰리브덴분사처리를 실시한다.

이 이황화 몰리브덴처리층은 MoS₂입자에 수지를 본드로서 포함시켜 분말형상의 고체윤활제를 상기 크랭크축(4)를 회전시키면서 분사해서 형성하는 것이다. 분사처리후는 비늘형상으로 접착하고 있는 MoS₂입자를 회전방향으로 솔질해서 처리면을 매끄럽게 하고 있다. 이것에 의해 피막의 유지가 안정된다. 인산망간피막 처리층과 이황화 몰리브덴처리층을 겹친 피막두께는 바깥직경위에서 2∼3㎛정도이다.

실험에 의하면, 크랭크축 표면이 인산망간피막처리만일 때에는 마모에 의해서 면이 거칠어지지만, 인산망간피막처리층상에 이황화 몰리브덴을 분사한 본 실시예의 것은 바닥의 인산망간피막은 손상되지 않고 남아 조화성이 손실되지 않는 것이 확인되었다.

이와 같이 크랭크축(4)의 표면에 인산망간피막 처리층상에 또 이황화 몰리브덴 분사처리가 실시된 것에 의해 슬라이드면의 자기윤활성이 향상된다. 즉, 슬라이드면에 무급유 윤활성이 있고 염소에 의한 극압작용을 기대할 수 없는 프론134a 냉매를 사용하는 냉동사이클의 운전 단속시에도 특히 기동시의 급유지연시에도 윤활부의 신뢰성이 확보된다.

또, 여기에서 염소에 의한 극압작용에 대해서 설명한다. 종래의 프론12등의 염소를 포함하는 냉매에서는 슬라이드부재와 프론12가 접촉하는 미소간극에 철(Fe)와 염소(Cl)로 산화철의 피막을 형성하여 슬라이드부재끼리의 금속접촉을 방지하는 작용을 하고 있다. 이것이 염소에 의한 극압작용이지만, 염소를 포함하지 않는 프론134a냉매에서는 염소에 의한 극압작용은 기대할 수 없다. 그러나, 본 실시예에 의하면 상술한 바와 같이 슬라이드면의 자기윤활성에 의해 윤활부의 신뢰성이 확보되는 것이다.

본 실시예의 효과를 확인하기 위해 제습기의 실제의 기기에 종래의 인산망간피막 처리만의 크랭크축을 조립한 회전식 압축기를 탑재한 것과 본 실시예의 인산망간피막 처리층상에 또 이황화 몰리브덴 분사처리가 실시된 크랭크축을 조립한 회전식 압축기를 탑재한 것을 냉매로 프론134a를 사용하고 냉동기유로 힌더드계 에스테르유를 사용하여 이상(異常) 고압조건에서 비교실험을 실행하였다.

이 이상고압조건은 배출압력이 정격의 약 2.5배의 28kg/cm²G이고, 연속 96시간(4일간) 운전해서 크랭크축 바깥직경의 마모를 비교하였다. 5대의 시험결과를 비교한 것을 제4도에 도시한다.

제4도는 본 발명에 있어서의 크랭크축의 피막처리의 효과를 도시한 선도이다.

제4도에 있어서, 세로축은 크랭크축의 바깥직경 마모비(%), 가로축은 시험대상이다. 종래의 인산망간피막처리만의 크랭크축의 마모를 100으로 하면 인산망간피막 처리층상에 또 이황화 몰리브덴 분사처리가 실시된 본 실시예(본 발명)의 크랭크축의 마모는 대략 0이었다. 5대(n=5)의 바깥직경 마모값의 평균값을 취하면 종래는 1.05㎛, 본 실시예는 0.0㎛이었다.

다음에 제2의 발명에 관한 냉동기유에 대해서 설명한다.

냉매로써 프론134a를 사용하는 회전식 압축기에서는 상용성이 있는 냉동기유가 요망된다. 이 요청에 따르는 것으로써, 예를들면 일본국 특허공개공보 평성4-220496호에는 저온에서의 유동성이 우수하고, 고온에서의 점도가 높고(100℃에서 20cst), 사용할 때의 점도저하(슬라이드면에서의 전단, 가수분해, 열분해에 기인한다)가 작은 냉동기용 윤활제가 개시되어 있다. 상기 공보에 기재된 실험예에서는 동점도가 40℃에서 185cst∼444cst의 범위의 것이 실험되어 프론134a가 -60℃∼50℃에서 완전히 용해하였다.

본 실시예의 회전식 압축기가 사용하는 냉동기유는 점도그레이드가 40℃에서 15cst∼56cst의 범위내이며, 또한 산포착제가 0.1∼1.0% 첨가된 힌더드계 에스테르유이다. 상기의 종래예와 비교해서 동점도가 낮은 것이다. 이 힌더드계 에스테르유를 사용하고 냉매로 프론134a를 사용하고 냉매의 증발온도가 -10∼10℃의 범위에 있는 냉동사이클의 제습기의 실제 기기에 의해 실사용조건 20년에 상당하는 수명시험을 시행한 결과, 이 에스테르유의 전체 산가(mgKOH/g)는 압축기에 봉입하기 전의 초기값이 0.01이하이고, 시험후의 값은 0.01∼0.02였다. 이와 같이 거의 전체 산가의 상승이 보이지 않고 에스테르유의 가수분해가 진행되지 않는 것이 확인되었다.

또, 전체 산가(mgKOH/g)라 함은 지방 1g중에 포함되는 유리지방산을 중화하는데 필요한 수산화칼륨(KOH)의 미리그람수이며, 여기에서는 에스테르유가 가스분해할 정도를 조사한 것이다.

본 실시예의 냉동기유에 의하면 압축기온도를 저감할 수 있고, 또 산포착제는 냉동기유의 가수분해에 의한 산생성을 억제할 수 있으며, 더 나아가서는 가수분해에 의해 생성된 산성물질을 포착하는 효과가 있으므로 냉동기유의 저하를 억제할 수 있어 신뢰성을 향상할 수 있다.

다음에 제3의 발명의 실시예에 관한 슬라이드부재에 대해서 설명한다.

일반적으로 냉매로 염소계 프론을 사용하고 있던 종래의 회전식 압축기에 있어서는 압축기구부를 구성하는 베인으로는 고속도 공구강(SKH51)에 산질화 산화처리를 실시한 것, 로울러로는 공정흑연주철(FCC250)이 채용되고 있었다.

프론134a를 사용하는 본 실시예의 회전식 압축기에 있어서, 베인(11)에는 내마모성이 우수하고, 마찰저항, 마모량을 저감하는 고체윤활제를 배합한 알루미늄 함침 카본재나 소결합금재를 사용하고, 로울러(10)에는 내마모성이 우수하고, 마찰저항, 마모량을 저감하는 주철재 또는 합금주철재를 사용하고 있다.

즉, 본 실시예에 있어서 베인(11)에는 알루미늄 함침 카본, 로울러(10)에는 보론을 배합한 공정흑연주철을 사용하고 있다.

이것에 의해, 종래에 사용하고 있던 베인재, 로울러재에 비해서 현저하게 내력이 향상되므로 마모를 저감할 수 있어 압축기구부의 신뢰성을 향상할 수 있다.

상기 종래의 베인재, 로울러재를 조립한 회전식 압축기를 탑재한 제습기의 실제기기(종래)와 상기 본 실시예의 베인재, 로울러재를 조립한 회전식 압축기를 탑재한 제습기의 실제기기(본 발명)을 냉매로 프론134a를 사용하고, 냉동기유로 힌더드계 에스테르유를 사용하고 냉매의 증발온도가 -10∼10℃의 범위에 있는 냉동사이클에 있어서, 실사용조건 20년에 상당하는 수명시험을 실행하였다.

그 결과를 제5도, 제6도에 도시한다.

제5도는 베인선단 마모량을 종래와 본 발명을 비교한 선도, 제6도는 로울러면 거칠음량을 비교한 선도이다. 제5도, 제6도에 있어서, 가로축은 운전일수, 새로축은 각각 베인선단 마모량, 로울러면 거칠음량이며, 종래의 데이터를 점선, 본 발명의 데이터를 실선으로 나타냈다. 제5도에서 명확한 바와 같이 종래의 베인재, 로울러재의 조합에서는 베인선단 마모량은 운전시간경과와 함께 증가했지만 본 실시예의 베인재, 로울러재의 조합에서는 마모의 증가는 적어지고 있다. 또, 제6도에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 베인재, 로울러재의 조합에서는 로울러면 거칠음의 특별한 악화는 인지되지 않았다.

또, 본 실시예의 회전식 압축기에서는 제1도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 부베어링(6)의 바깥둘레부에 장착한 배출커버(13) 및 상기 부베어링(6)과 상기 배출커버(13) 사이에 개재하는 간막이판(16)을 구비해서 이중구조의 소음공간인 소음실(12) (이중공동 확장형 소음기)가 구성되어 있다.

이와 같이 부베어링(6)의 반대측의 실린더면(6a)측에 이중공동 확장형 소음기를 형성한 것에 의한 소음저감효과를 제7도 및 제8도에 도시한다.

제7도는 종래와 본 발명의 소음을 비교한 결과를 도시한 선도, 제8도는 종래의 방음재사용, 미사용의 경우와 본 발명의 소음을 비교한 결과를 도시한 선도이다. 이들 각 도면에 있어서, 가로축에 주파수대역(Hz), 세로축에 음압레벨(dB)을 취하여 본 발명의 데이터를 실선, 종래의 데이터를 점선 또는 1점쇄선으로 나타내고 있다.

제7도에서 명확한 바와 같이, 본 발명은 종래에 대해서 500Hz, 800∼2000Hz, 4000∼8000Hz의 대역에 있어서 3∼8dB의 소음이 저감된다.

또, 제8도에서 명확한 바와 같이 이중공간 확장형 소음기를 갖는 본 발명의 소음(실선)은 제11도에 도시한 종래의 압축기 탑재의 제습기에 있어서 압축기의 바깥둘레를 덮고 있는 방음재(17)을 사용한 압축기의 소음(1점쇄선)과 동등 이하로 저감되고 있다.

즉, 압축기구부를 구성하는 부베어링(6)의 반대측의 실린더면(6a)측에 이중공간 확장형 소음기를 형성한 구조로 하는 것에 의해 압축기의 소음을 저감할 수 있어 종래의 제습기에 사용하고 있던 방음재(17)을 제거해도 종래와 동등 이하의 소음레벨을 확보할 수 있다. 그 결과, 방음제(17)을 제거하는 것에 의해 압축기표면, 밀폐케이스(1)로 부터의 방열효과가 향상하며, 또한 압축기의 냉각수단으로써 팬등을 장비할 수 있는 것에 의해 압축기온도를 저감할 수 있게 된다. 따라서, 냉동기유의 저하를 방지할 수 있어 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또, 냉동기유는 상술한 바와 같이 점도그레이드가 40℃에서 15cst∼56cst의 범위내이며, 또한 산포착제를 0.1∼1.0%첨가한 것이므로 상기 결과와 아울러 압축기온도를 저감할 수 있다. 산포착제는 냉동기유의 가수분해에 의한 산생성을 억제할 수 있고, 더 나아가서는 가수분해에 의해 생성된 산성물질을 포착하는 효과가 있으므로 냉동기유의 저하를 억제할 수 있어 신뢰성을 향상할 수 있다.

또, 제1도에 도시한 회전식 압축기에서는 상술한 바와 같이 베인(11)에는 내마모성이 우수하고, 마찰저항, 마모량을 저감하는 고체윤활제를 배합한 알루미늄함침 카본재나 소결합금재를 사용하고, 로울러(10)에는 내마모성이 우수하고 마찰저항, 마모량을 저감하는 주철재 또는 합금주철재를 사용하고 있다. 이것에 의해, 종래에 사용하고 있던 로울러재, 베인재에 비해서 현저하게 내력이 향상되므로 마모를 저감할 수 있어 압축기구부의 신뢰성을 향상할 수 있다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 냉매로써 프론134a를 사용하고, 이 냉매와 상용성이 있는 냉동기유의 사용과 아울러 슬라이드부의 마모를 저감하여 신뢰성을 향상한 회전식 압축기를 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 규제대상의 냉매를 사용하지 않고 신뢰성이 높은 압축기를 탑재하고, 냉동사이클의 냉매로써 프론134a를 사용한 제습기 및 공기조화기등을 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. 냉동기유를 저장한 밀폐케이스내에 전동기부 및 이 전동기부에 크랭크축에 의해 연결된 냉매를 압축하는 압축기구부를 수납하고, 압축기구부는 실린더와 이 실린더의 양끝면을 폐쇄하는 주베어링 및 부베어링으로 형성된 압축실, 이 압축실내에 상기 주베어링 및 부베어링으로 지지된 크랭크축의 편심부에 끼워맞춰진 로울러, 이 로울러의 외주에 맞닿아 상기 로울러의 편심회전에 추종해서 왕복운동하고 상기 압축실을 저압부와 고압부로 간막이하는 베인 및 상기 부베어링에 형성된 토출구멍과 토출밸브로 이루어지고, 상기 냉매에 프론134a를 사용하는 회전식압축기에 있어서, 상기 냉동기유에 힌더드계 에스테르유를 사용하고, 상기 회전식압축기는 냉매의 증발온도가 -10∼10℃의 범위에 있는 냉동사이클에 사용되는 상기 크랭크축 전체길이표면에 인산망간피막처리층이 형성되고, 상기 크랭크축의 압축기구부를 구성하는 슬라이드부 표면에 상기 인산망간피막 처리층상에 또 이황화몰리브덴 분사처리층을 형성한 것을 특징으로 하는 회전식압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전식압축기는 제습기 또는 공기조화기에 사용되는 것을 특징으로 하는 회전식압축기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 냉동기유는 점도그레이드가 40℃에서 15cst∼56cst의 범위내의 것이고, 또한 산포착제를 0.1∼1.0% 첨가한 힌더드계 에스테르유로 한 것을 특징으로 하는 회전식압축기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압축기구부를 구성하는 베인은 고체윤활제를 배합한 알루미늄 함침 카본재로 구성한 것을 특징으로 하는 회전식압축기.
5. 제3항에 있어서, 압축기구부를 구성하는 베인은 고체윤활제를 배합한 알루미늄 함침 카본재로 구성한 것을 특징으로 하는 회전식 압축기.