KR100458693B1 - 냉동기용압축기 - Google Patents

Abstract

베인 등의 미끄럼 움직임 부재에 설치되는 내마모성의 보호막이 타부재와의 미끄럼 움직임에 의하여도 조기박리하지 않고, 또 보호막이 미끄럼 움직임 부재의 코너부에서 높아져서 타부재에 상처를 입히는 일없이 미끄럼 움직임 부재에 의한 압축기의 수명저하의 문제를 해결한다.

베인(2)의 보호막(4)이 형성된 선단부(2a)의 소지표면에 롤러피스톤(1)과의 미끄럼 접합방향으로 연삭등의 다듬질 가공을 실시하고, 롤러피스톤(1) 및 베인(2)의 한쪽에 이온플레이팅 법에 의한 보호막(4)이 형성된 소지의 코너부에 둥근 코너(2b 또는 1a)를 형성하여 상기 목적을 달성한다.

Description

냉동기용 압축기{COMPRESSOR FOR REFRIGERATOR}

본 발명은 냉동기용 압축기에 관한 것이고, 특히 롤러피스톤과 이에 종동하는 베인을 갖는 로터리식의 냉동기용 압축기에 관한 것이다.

종래, 냉매에는 특정프론 R12이나 지정프론 R22을 사용하고 있었다. 특정프론은 화학적으로 안정하고 가연성, 독성이 없고, 이상적인 냉매로서 널리 이용되고, 오랫동안에 걸쳐서 사용되어왔다.

그런데 근년에는 특정프론이 분자중에 염소원자를 포함하고, 이것이 오존층의 파괴를 일으키는 것이 확인되고, 대체프론의 개발 및 사용이 도모되고 있다.

실용성이 높은 대체 냉매로서, 염소를 포함하지 않는 HFC(Hydro Fluoro Carbon)이란 냉매가 열거되고 있다「유공압기술 '94.6.」(닛본공업출판 발행).

또, 이 HFC 대체 프론은 염소를 포함하지 않으므로서, 염소를 포함한 특정프론 R12이나 지정 프론 R22과 같은 윤활성은 발휘할 수 없다. 따라서 HFC 대체 프론의 경우는 특히, 냉매의 흐름에 의하여 압축기 각부로 운반하여 공급하는 윤활면을 중시하여, 또 열교환기 효율의 관점등에서도, 냉동기유는 냉매와의 상용성(相溶性)이 필요하다. 특정 프론이나 지정프론에는 광유나 알킬벤젠이 사용되고 있었지만, 이는 상기 대체 프론과의 상용성이 극히 나쁘기 때문에 대체 냉매에 상용성이 있는 에스테르유를 사용하는 것이 고려되고 있다「유공압기술 '94.6.」(닛본공업출판 발행).

그러나, 이들 대체 프론 HFC 및 이에 상용성이 있는 에스테르유를 채용하면, 로터리 피스톤이나 베인등의 미끄럼접하는 부재에 사용되고 있는, 예를들면 FC25등의 주철, S-15C 등의 탄소강, SWRCH 10A등의 냉간 단조강, SCM 435 등의 합금강(어느 것이나 JIS규격), 소결합금, 스테인리스강 이라는 금속재료의 내마모성이 저하하고 냉동기를 장기간 안정하게 운전할 수가 없다.

이는 대체 프론 HFC에 염소가 포함되지 않고 윤활성이 뒤떨어지는 점에 더하여, 에스테르유는 극성기를 갖고 있기 때문에 흡습성이 높고, 흡습한 수분이 에스테르유를 분해하여 카르복시산을 생성하고 이 카르복시산은 상기와 같은 베인 재료인 강표면을 부식시켜 그 피로수명을 저하시키는 「유공압기술 '94.6.」(닛본공업출판 발행)것 또, 에스테르유의 분해에 의하여 산이 발생하고, 이것이 베인등의 철 계금속재료에 침입하여 응력부식을 생기게 하는 것등에 의하여도 베인 등의 수명이 저하한다.

또, 롤러피스톤과 베인의 미끄럼 움직임 상태는 대체 냉매에 의한 윤활성을 바랄 수 없기 때문에, 일부유막이 끊어진 경계윤활상태로 되기 쉽고, 이 경계윤활상태로 되어 있는 부분에서 쌍방이 강철의 구조이면 쌍방간에 응착이 생겨, 마모를 촉진하여 수명저하로 된다.

이와같이, 롤러피스톤이나 베인등의 수명이 짧으면, 메인티언스프리로 게다가 장수명으로 운전되는 밀폐형압축기의 경우, 베인등의 수명이 압축기전체의 수명으로 되므로 특히 문제로 되어 실용에 견딜 수 없다.

일본 특개평 5-084357호 공보는 미끄럼 움직임 부재의 한쪽이 주철로되고, 다른편이 PVD법에 의하여 CrN를 주성분으로 하는 화합물의 보호막을 표면에 갖는 철계금속재로 이루어지는 냉동기용 압축기를 개시하고 있다.

또, 일본특개평 7-145787호 공보는 베인이 크롬을 함유하는 철계합금강 혹은 철계소결재로 이루어지고 적어도 그 선단부에 질화처리를 실시하고 철과 크롬과 질소의 화합물 층을 형성한후, 그선단부 표면에만 질화크롬의 세라믹 코팅을 보호막으로 실시한 냉동기용 압축기를 개시하고 있다.

이들 공보에 개시의 CrN를 주성분으로 하는 보호막은 염소를 포함하지 않는 대체냉매 및 이에 상용인 냉동기유를 사용한 환경에 있어서도 우수한 내마모성을 발휘한다. 그러나 이들의 것도, 보호막이 때로는 조기에 박리하고, 충분한 수명을 보증할 수 없는 경우가 있다. 이를 실험을 반복하여 확인한즉, 도 8의 (a),(b)에 도시하는 바와같이, 베인(a)의 선단에 실시된 보호막(b)은 롤러피스톤과의 미끄럼 움직임에 의하여 우선 베인(a)선단의 길이방향에 따른 크랙(c)이 들어간다. 뒤이어 이 크랙(c)의 에지에 롤러 피스톤과의 화살표로 표시하는 미끄럼움직임 방향의 마찰력이 작용함으로써 크랙(c)은 폭방향의 외력 F을 받아 폭방향으로 넓어지면서, 조기에 박리한다라는 박리의 패턴이 많은 것을 알 수 있었다.

베인(a)은 롤러피스톤 사이의 미끄럼 움직임부에 틈새가 생기지 않도록 고정도로 연마다듬질된다. 그러나, 현미경 레벨로 보면, 보호막(b)의 표면은 도 8의 (a),(b)에 도시하는 바와같이 폭방향으로 파형으로되는 오목부나 볼록부가 베인(a)의 선단의 길이방향에 선상으로 연속하고 있다. 이는 이온플레이팅법에서는 특히 치수정확도 좋게 균일한 두께의 보호막(b)이 형성되는 것이 원인으로되어 베인(a)의 선단의 연마다듬질한 면의 요철형상에 충실하게 따른 것이고, 이와같은 베인(a)의 소지선단의 요철은 도면에 도시하는 바와같이 숫돌(j)의 성형용의 둥근 홈(k)에 베인(a)의 선단을 꼭대면서, 선단의 길이방향으로 이동시켜 연마함으로서 형성된다.

이때문에, 베인(a)이 롤러피스톤과 미끄럼 움직일때, 보호막(b)은 이의 파형볼록부(b1)가 롤러피스톤과 가장 강하게 선상으로 미끄럼 접하고, 게다가 이 등부에 있는 베인(a)의 선단부 소지에 형성되어 있는 볼록부(a1)와 롤러피스톤 사이에서 가장 강하게 압박된다. 이 때문에, 경질인 CrN는 그들 강한 미끄럼 접합과 압박에 의한 스트레스가 원인으로 상기와 같은 베인(a)의 선단부의 길이방향의 크랙(c)이 보호막(b)의 볼록부(b1)의 능선을 따라 발생하고, 박리의 원인으로 된다고 고려된다.

이들의 사실은 보호막(b)이 베인(a)의 선단부에만 형성되어 있든지, 전표면에 형성되어 있는 가의 차이에도 불구하고 꼭같이 생긴다.

한편, 상기와 같은 보호막(b)은 예를들면 PVD법에 의하여 형성할 수가 있다. PVD법에는 진공이나 방전을 사용하는 방법, 혹은 기상의 분해에 의한 방법등이 있다. 어느 방법이나 이용할 수도 있지만 특히 이온 플레이팅 법은 조작하기 쉽고, 동시에 이온화한 입자나 가스가 입사되어 기재상에서의 반응을 기대할 수 있고 결정화가 진행하므로 보호막(b)의 밀착성이 좋고 알맞다. 이온플레이팅법에는 반응성 이온 플레이팅법이나 고주파 이온 플레이팅법이 있지만 어느 경우도 보호막(b)의 형성에 적합하다.

도 11은 반응성 이온 플레이팅 법을 채용한 PVD장치를 도시하고 있다.

이 장치의 진공조(d)내는 10^-3Torr정도의 압력으로 해둔다. 전자총(e)을 사용하여 Cr를 증발시켜, 증기원으로 한다. 이온전극(f)에는 50V정도의 정전압을 바이어스하여 두고, 증발한 Cr를 이온화한다. 이온화한 Cr는 음의 전압을 바이어스 한 기재(g)로 향하여 가속되므로, 높은 운동에너지를 갖고 기재(g)에 충돌한다. 반응가스로서 질소가스 N를 사용하면, CrNx를 주성분으로 하는 화합물층이 기재(g)의 표면에 생긴다.

그러나, 이온플레이팅법에서는 베인(a)을 기재로하여 이의 표면에 보호막(b)을 형성할때, 베인(a)의 코너부(a2)에 전하가 집중하고, 코너부(a2)에 다른 부분 보다도 반응과 결정화가 진행하고, 도 12에 도시하는 바와같이, 미크론 단위이기는 하지만 보호막상에 높음부(b2)가 생긴다. 베인(a)은 실린더(i)사이를 미크론 단위의 틈새를 갖고 미끄럼 움직임하지만, 상기와 같은 높음부(b2)는 도 13에 도시하는 바와같이, 실린더(i)나 롤러피스톤(h)에 상처를 입히는 등하여 조기냉매 빠짐을 초래하고, 제품수명을 짧게하는 일이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하는 것을 과제로하고, 베인등의 미끄럼 움직임 부재에 설치되는 내마모성의 보호막이 다른 것과의 미끄럼 움직임에 의하더라도 조기박리하지 않고, 또, 보호막이 미끄럼 움직임 부재의 코너부에서 높아져서 타부재에 상처를 입하는 일이 없고, 미끄럼부재에 의한 수명저하의 문제가 없는 냉동기용 압축기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 청구항 1발명의 냉동기용 압축기는 롤러피스톤과 이에 종동하는 베인을 갖고, 베인의 적어도 롤러피스톤과 미끄럼접하는 선단부의 소지표면에 내마모성의 보호막을 형성한 냉동기용 압축기에 있어서 베인의 보호막이 형성된 선단부의 소지표면이 롤러피스톤과의 미끄럼 접하는 방향으로 연삭등의 다듬질 가공을 실시한 것을 특징으로 하는 것이다.

베인의 적어도 롤러피스톤과 미끄럼 움직임하는 선단부에 설치되는 내마모성의 보호막은 청구항 6의 발명과 같이 염소를 포함하지 않는 대체 냉매 및 이에 상용인 냉동기유를 사용한 환경하에서의 롤러피스톤과의 미끄럼 움직임에 의하더라도 충분한 내마마성을 발휘하고, 동시에 경계윤활 상태에서의 응착을 방지하는 재질적 특징을 갖고 있다. 베인의 롤러피스톤과 미끄럼 움직임하는 선단부의 소지표면은 롤러피스톤과의 미끄럼 접합방향으로 연삭등의 다듬질 가공이 실시되어 있으므로서, 현미경 레벨로 본 요철이 롤러피스톤과의 미끄럼 접합방향으로 연속하는 상태로되고, 이표면에 실시되는 보호막의 요철도 꼭같이 롤러피스톤과의 미끄럼접합방향으로 연속하는 상태로 된다. 이경우, 보호막의 볼록부가 롤러피스톤과 가장 강하게 압접하고 동시에 등부에 있는 베인의 볼록부와 롤러피스톤에 의하여 압박되므로서 보호막의 볼록부의 능선에 따른 크랙이 들어가는 일이 있더라도, 이 크랙의 방향은 보호막의 볼록부가 연속하는 롤러피스톤과의 미끄럼접합방향이다. 이 때문에 보호막과 롤러피스톤과의 미끄럼 움직임에 의한 마찰저항의 외력이 크랙을 기점으로 하여 보호막으로 작용하는 방향은 크랙의 길이방향으로 되고, 크랙을 폭방향으로 넓히는 방향으로는 되지 않으므로, 보호막의 조기박리에 연계되지 않고, 청구항 2의 발명과 같이 베인이 철계금속이고, 보호막이 PVD법에 의하여 형성된 것, 및 청구항 3의 발명과 같이 비철금속층이 CrN화합물을 주성분으로 하는 것과 같은 것까지도 포함되고, 보호막의 상기 보호기능 및 응착방지 기능을 장기간 발휘시켜 베인 및 롤러피스톤의 수명을 연장하고, 롤러피스톤 및 베인에 의하여 냉동기용 압축기의 수명이 짧게되는 것과 같은 것을 해소할 수가 있다.

청구항 4의 발명의 냉동기용 압축기는 롤러피스톤과 이에 종동하는 베인을 갖고, 롤러피스톤 및 베인의 한쪽의 소지표면에 이온플레이팅 법에 의한 내마모성의 보호막이 형성되어있는 냉동기용 압축기에 있어서, 롤러피스톤 및 베인의 보호막이 형성된 소지의 코너부에 둥근 코너가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와같은 구성에서는 롤러피스톤 및 베인의 한쪽의 표면에 설치되는 내마모성의 보호막이 이온 플레이팅 법에 의하여 형성된 것으로, 청구항 5의 발명과 같이 CrN 화합물을 주성분으로 하는 높은 내마모성재료로 이루어지는 것일지라도 높은 밀착성을 갖고 막형성 할 수 있는데 더하여, 롤러피스톤 및 베인의 보호막이 설치되는 소지의 코너부가 둥근 코너를 갖고 있으므로서, 이온 플레이팅 법으로 보호막이 형성될때의 코너부에의 전하의 집중을 방지하여 전하의 집중에 의하여 코너부에 생기기 쉬운 보호막의 높음부가 없는 것으로 할 수가 있어, 보호막의 높음부가 실린더등의 미끄럼움직임 타부재에 상처를 입히는 등 하여 조기냉매 빠짐을 일으키는 것과 같은 것을 방지하고, 상기와 같이 보호막에 높은 밀착성이 얻어져서 장수명인 것을 충분히 살리도록하고, 청구항 6발명과 같이, 염소를 포함하지 않는 대체 냉매 및 이에 상용인 냉동기유를 사용한 환경하에서의 롤러피스톤과의 미끄럼 움직임에 의하더라도,우수한 내마모성과 경계윤활상태에서의 응착방지에 의하여, 롤러피스톤 및 베인에 의하여 냉동기용 압축기의 수명을 짧게 하는 것과 같은 것을 해소할 수가 있다.

(발명 실시의 형태)

이하, 본 발명의 몇개의 실시형태의 냉동기용 압축기에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

(실시형태 1)

본 실시형태 1의 냉동기용 압축기는 도 1에 도시하는 바와같이 롤러피스톤(1)과 이에 종동하는 베인(2)을 갖고, 실린더(3)내에서 롤러피스톤(1)이 베인(2)의 미끄럼움직임을 동반하여 편심회전 함으로써, 저온저압의 가스냉매를 실린더(3)내에 흡입하여 압축하고, 이를 고온고압의 가스냉매로서 송출하고, 냉동사이클에 반복제공한다.

롤러피스톤(1) 및 베인(2)은 종래부터 채용되고 있는 철계금속이 좋고, 예를들면, 주철, 탄소강, 냉간단조강, 합금강, 소결합금, 스테인리스강 이란것이 알맞고, 롤러피스톤(1)은 고속도강 또는 주철 열처리품인 것이 특히 알맞는다.

베인(2)은 롤러피스톤(1)과 미끄럼접하는 선단부(2a)의 소지표면에 내마모성의 보호막(4)을 형성하고 있지만, 베인(2)의 표면전체에 보호막(4)을 실시하여도 좋은 것은 물론이다. 베인(2)의 보호막(4)이 형성된 선단부(2a)의 소지표면은 도면에 화살표 A로 표시하는 롤러피스톤(1)과의 미끄럼 접하는 방향으로 연삭등의 다듬질 가공이 실시되어 있다.

이와같은 다듬질 가공은 도 4에 도시하는 바와같이, 평숫돌(11)의 원통면에 베인(2)의 기재(21)선단부(21a)를 꼭대서 후방측을 도면에 화살표 B로 표시하는 방향으로 요동시키므로서, 폭방향으로 만곡한 소정의 만곡면에 연삭다듬질 한다. 만곡면을 원호면으로 할때에는 예를들면 도 4에 도시하는 바와같이 축(12)을 중심으로 요동할 수 있도록 한 케이스(13)내에 베인(2)의 기재(21)를 삽입하여 유지하고기재(21)의 선단부를 평숫돌(11)의 원통면에 맞대면서, 케이스(13)를 축(12)을 중심으로 요동시키므로서, 정확한 원호면으로 연삭다듬질 할 수가 있다. 무엇보다도, 이와같은 가공은 다른 유지기구나 가이드를 사용하거나, 혹은 그와 같은 것을 사용하지 않고 손의 조작만으로 행하는 등, 어떻게 든지 할 수 있다.

베인(2)의 선단부(2a)의 소지는 이와같이 가공되어 있어, 가공된 표면을 현미경 레벨로 보면, 도 2, 도 3에서 도시하는 바와같은 요철이 생겨 있다. 이 요철은 롤러피스톤(1)과의 미끄럼접합 방향으로 연속하는 상태로되고, 이 표면에 실시되는 보호막(4)의 요철도 꼭같이 롤러피스톤(1)과의 미끄럼 접합방향으로 연속하는 상태로 된다.

베인(2)의 적어도 롤러피스톤(1)과 미끄럼 움직이는 선단부(2a)에 설치되는 내마모성의 보호막(4)은 CrN 화합물이 알맞지만, 이에 한정되는 것은 아니고 꼭같은 특성을 발휘하는 타의 금속재료 이라도 좋다. 이 보호막(4)은 염소를 포함하지 않는 대체냉매 및 이에 상용인 냉동기유인 에스테르유를 사용한 환경하에서의 롤러피스톤(1)과의 미끄럼 움직임에 의하더라도 충분한 내마모성과, 롤러피스톤(1)과의 경계윤활상태에서의 응착 방지기능을 발휘할 수 있는 재질적 특징을 갖고 있다.

그런데, 베인(2)의 롤러피스톤(1)과 미끄럼 움직이는 선단부(2a)의 소지표면은 상기와 같이 롤러피스톤(1)과의 미끄럼 접합방향으로 연삭등의 다듬질 가공이 실시되어 있음으로서 생긴 요철 및 이 위에 실시된 보호막(4)의 요철은 각각 화살표 A로 표시하는 롤러피스톤(1)과의 미끄럼 접합방향으로 연속하여 있으므로, 보호막(4)의 볼록부(4a)가 롤러피스톤(1)과 가장 강하게 압접하고, 동시에 등부에 있는 베인(2)의 볼록부(2a1)와 롤러피스톤(1)에 의하여 압박되므로서 도 2, 도 3에 도시하는 바와같은 볼록부(2a1)의 능선에 따른 크랙(31)이 들어가는 일이 있다.

그러나, 이 크랙(31)의 길이방향은 보호막(4)의 볼록부(4a)가 연속하는 방향, 즉 롤러피스톤(1)과의 미끄럼 접합방향이다. 이때문에 보호막(4)과 롤러피스톤(1)과의 미끄럼 움직임에 의한 마찰저항의 외력(F)이 보호막(4)에 크랙(31)을 기점으로 작용하는 방향은 도 2에 도시하는 바와같이 크랙(31)의 길이방향과 일치하고, 크랙(31)을 폭방향으로 넓히는 방향으로 되지 않으므로, 보호막(4)의 조기박리에 연계되지 않고, 베인(2)이 철계금속이고, 상기와 같이 보호막이 경질로 크랙(31)이 들어가기 쉬운 CrN화합물을 주성분으로 하는 것일지라도, 보호막(4)의 상기 내마모성 및 경계 윤활상태에서의 응착방지의 보호기능을 장기간 발휘시켜 롤러피스톤(1) 및 베인(2)의 수명을 늘리고, 베인(2)에 의하여 냉동기용 압축기의 수명이 짧게 되는 것과 같은 것을 해소할 수가 있다.

보호막(4)은 PVD법으로 형성하면, 장치나 조작이 간단하고 저 코스트로 끝난다. 특히 이온플레이팅 방법으로 형성하면 높은 밀착성이 얻어지고, 보호막(4)이 갖는 내마모성 및 경계윤활상태에서의 응착방지의 보호기능을 충분히 살릴 수 있다.

일실시예를 도시하면 베인(2)의 보호막(4)을 형성하는 선단부(2a)의 표면 거칠기를 R_max 0.1∼0.5㎛정도, PVD법에 의하여 형성하는 보호막(4)의 두께를 0.5∼6㎛정도로 설정하여 좋은 결과가 얻어졌다. 그러나 경우에 따라서는 이범위를 초과하는 경우도 있다.

(실시형태 2)

도 5는 본 실시형태(2)를 도시하고, 베인(2)의 표면전체에 보호막(4)을 이온 플레이팅법에 의하여 형성하여 있고, 베인(2)의 코너부에 둥근 코너(2b)가 실시되어 있는 점에서, 실시형태(1)의 경우와 다르다. 다른 구성 및 이루는 작용효과는 실시형태(1)와 변함이 없다. 따라서 같은 부재에는 같은 부호를 붙여, 중복하는 설명은 생략한다. 둥근 코너(2b)는 버프연마, NC가공 성형숫돌등에 의한 가공으로 용이하게 형성할 수 있다. 그러나 이들에 한정되는 것은 아니고, 다른 여러가지 방법을 채용할 수도 있다.

이와같이, 베인(2)의 표면의 내마모성의 보호막(4)은 이온플레이팅 법에 의하여 형성한 것으로, 실시형태(1)와 같이 CrN화합물을 주성분으로하는 높은 내마모성 재료로 이루어지는 것을 높은 밀착성을 갖고 형성될 수 있는데 그위에, 베인(2)의 소지의 코너부가 둥근 코너(2b)를 갖고 있으므로, 이온 플레이팅 법으로 보호막(4)이 형성될때의 코너부에의 전하의 집중을 방지하여, 전하의 집중에 의하여 코너부에 생기기 쉬운 보호막의 높아지는 부위가 없는 것으로 할 수 있다.

이로서, 보호막(4)의 높음부가 실린더나 롤러피스톤(1)의 미끄럼움직임 타부재에 상처를 입히는 등하여 초기냉매 빠짐을 일으키는 것과 같은 것을 방지하고, 상기와 같이 보호막(4)에 높은 밀착성이 얻어져서 긴수명인 것을 충분히 살리도록하여,염소를 포함하지 않는 대체 냉매 및 이에 상용인 에스테르유를 냉동기유로서 사용한 환경하에서의 롤러피스톤(1)과의 미끄럼 움직임에 의하더라도,베인(2)에 의하여 냉동기용 압축기의 수명이 짧게되는 것과 같은 것을 해소할 수가 있다.

일 실시예를 나타내면, 둥근 코너(2b)는 반경 R을 0.05mm∼0.5mm정도로 설정하여 알맞게하였다. 그러나, 경우에 따라서는 이 범위를 초과할 수도 있다.

더욱, 본 실시의 형태(2)의 보호막과 코너부의 둥근 코너를 베인(2)에 대신하여 롤러피스톤에 적용하여도 꼭같은 작용효과를 발휘할 수 있다.

(실시형태 3)

도 7은 본 실시형태(3)를 도시하고, 롤러피스톤(1)의 표면에 보호막(4)은 이온 플레이팅법에 의하여 형성한 것으로 코너부에 둥근 코너(1a)를 설치하고 있다. 이로서, 보호막(4)은 베인 사이에 높은 내마모성과 경계윤활상태에서의 응착방지기능을 이루는 위에 베인과 실린더등의 미끄럼 움직임 타부재에 대하여, 실시형태(2)의 베인(2)이 미끄럼 움직임 타부재에 미치는 것과 동등한 작용효과를 발휘하고, 롤러피스톤(1)및 베인에 의하여 냉동기용 압축기의 수명이 짧게 되는 것과 같은 것을 방지할 수가 있다.

청구항 1의 발명의 냉동기용 압축기에 의하면, 베인의 적어도 롤러피스톤과 미끄럼 움직임하는 선단부에 설치되는 내마모성의 보호막이 청구항 6의 발명과 같이 염소를 포함하지 않는 대체냉매 및 이에 상용인 냉동기유를 사용한 환경화에서의 롤러피스톤과의 미끄럼 움직임에 의하여도 충분한 내마모성과 경계윤활상태에서의 응착방지기능을 발휘하고, 베인의 롤러피스톤과 미끄럼움직이는 선단부의 소지표면과 이 표면에 실시되는 보호막의 현미경 레벨로 본 요철이 롤러피스톤과의 미끄럼 접합방향으로 연속한 상태로 보호막의 볼록부가 롤러피스톤과 가장 강하게 압접하고, 동시에 등부에 있는 베인의 볼록부와 롤러피스톤에 의하여 압박됨으로서 볼록부의 능선을 따라 크랙이 들어가는 일이 있더라도, 이 크랙의 방향은 보호막의 볼록부가 연속하는 롤러피스톤과의 미끄럼 접합방향으로서 보호막과 롤러피스톤과의 미끄럼 움직임에 의한 마찰저항은 크랙의 길이 방향으로 작용하고, 크랙을 폭방향으로 넓히는 방향으로는 되지 않으므로, 조기박리에 연계되지 않고, 청구항 2의 발명과 같이, 베인이 철계금속이고 보호막이 PVD법에 의하여 형성된 것, 및 청구항 3의 발명과 같이 비철금속층이 CrN화합물을 주성분으로 하는 것과 같은 것까지도 포함하고, 보호막의 상기 내마모성과 응착방지에 의한 보호기능을 장기간 발휘시켜서 베인의 수명을 늘리고 베인에 의하여 냉동기용 압축기의 수명이 짧게되는 것과 같은 것을 해소할 수가 있다.

청구항 4의 발명의 냉동기용 압축기에 의하면, 롤러피스톤 및 베인의 표면의 한쪽에 설치되는 내마모성의 보호막은 이온플레이팅법에 의하여 형성된 것으로, 청구항 5의 발명과 같이 CrN화합물을 주성분으로 하는 것과 같은 높은 내마모성 재료로 이루어지는 것일지라도 높은 밀착성이 얻어지는데 그위에 롤러피스톤 및 베인의 보호막이 형성되는 소지의 코너부가 둥근 코너를 갖고, 이온플레이팅 법으로 보호막이 형성될때의 코너부에의 전하의 집중과, 이로서 코너부에 생기기 쉬운 보호막의 높음부가 없고, 보호막의 높음부가 실린더나 롤러피스톤에 상처를 입히는 등하여 조기냉매빠짐을 일으키는 것과 같은 것을 방지하고 청구항 6의 발명과 같이 염소를 포함하지 않는 대체 냉매 및 이에 상용인 냉동기유를 사용한 환경하에서의 롤러피스톤과의 미끄럼움직임에 의하더라도, 롤러피스톤 및 베인 사이의 충분한 내마모성과 경계윤활상태에서의 응착방지에 의하여 롤러피스톤 및 베인에 의하여 냉동기용 압축기의 수명이 짧게 되는 것과 같은 것을 해소할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태(1)로서의 냉동기용 압축기를 도시하는 개략 단면도이다.

도 2는 도 1의 압축기가 사용하고 있는 베인의 일부를 도시하는 사시도이다.

도 3은 도 2의 베인의 일부 확대단면도이다.

도 4는 도 2의 베인의 가공상태를 도시하는 설명도이다.

도 5는 본 발명의 실시형태(2)를 도시하는 베인의 일부사시도이다.

도 6은 도 5의 베인 방향을 두가지로 바꾸어서 단면한 단면도이다.

도 7은 본 발명 실시형태(3)을 도시하는 롤러피스톤의 단면도이다.

도 8은 종래의 베인을 도시하는 일부의 사시도 및 단면도이다.

도 9는 도 8의 베인의 가공방법을 도시하는 사시도이다.

도 10은 도 8의 베인의 가공방법을 도시하는 단면도이다.

도 11은 이온플레이팅 법에 의한 보호막 형성 상태를 도시하는 모식도이다.

도 12는 종래의 이온 플레이팅 법에 의하여 형성된 베인의 보호막의 상태를 도시하는 사시도이다.

도 13은 도 12의 베인의 사용상태를 도시하는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1:롤러피스톤 2:베인

1a:둥근 코너 2a:선단부

3:실린더 4:보호막

Claims (6)

1. 롤러피스톤과 이에 종동하는 베인을 갖고, 베인의 적어도 롤러피스톤과 미끄럼접하는 선단부의 소지표면에 내마모성의 보호막을 형성한 냉동기용 압축기에 있어서,

   베인의 보호막이 형성된 선단부의 소지표면은 롤러피스톤과의 미끄럼접합 방향으로 연삭등의 다듬질 가공을 실시한 것을 특징으로 하는 냉동기용 압축기.
2. 제 1 항에 있어서, 베인은 철계금속이고, 보호막은 PVD법에 의하여 형성된 비철금속층인 것을 특징으로 하는 냉동기용 압축기.
3. 제 2 항에 있어서, 비철금속층은 CrN화합물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 냉동기용 압축기.
4. 롤러피스톤과 이에 종동하는 베인을 갖고, 롤러피스톤 및 베인의 한쪽의 소지표면에 이온 플레이팅법에 의한 내마모성의 보호막이 형성되어 있는 냉동기용 압축기에 있어서, 롤러피스톤 및 베인의 보호막이 형성된 소지의 코너부에 둥근 코너가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동기용 압축기.
5. 제 4 항에 있어서, 보호막은 CrN화합물을 주성분으로 하는 것임을 특징으로 하는 냉동기용 압축기.
6. 제 1 항 내지 제 5항중의 어느 한항에 있어서, 냉매는 HFC계의 것을 사용하고, 냉동기유는 냉매에 상용성이 있는 에스테르유를 사용하는 것을 특징으로 하는 냉동기용 압축기.

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