KR20070058535A - 습동부재 및 유체기계 - Google Patents

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노부아끼 다께다
šœ지 가사이
다꾸야 기노시따
마나부 아사이
노리히꼬 미끼
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

스크롤형 압축기(10)에서 슬라이드 부시(25)의 원통부(26)와 가동스크롤(50) 돌출부(53)와의 습동부분에 베어링 금속의 윤활부(70)를 형성한다. 윤활부(70)의 내주면은, 철제 기재의 표면거칠기(Ra)를 3.7㎛로 하고, 그 표면에 FEP 및 PTFE를 함유하는 수지층을 구성시켜 형성된다.
압축기, 베어링, 금속기재, 불소수지층, 산술평균높이, 화성처리, 폴리아미드이미드 수지

Description

습동부재 및 유체기계 {SLIDE MEMBER AND FLUID MACHINE}
본 발명은, 습동부재 및 유체기계 압축기에 관하며, 특히 금속제 기재의 표면에 불소를 함유하는 수지층을 구비한 습동부재 및 이를 이용한 유체기계에 관한 것이다.
현재 사용되고 있는 거의 모든 기계에는 베어링이나 서로 맞물리는 기어 등의 습동부재가 사용된다. 이와 같은 습동부재는 소요 기계적 강도를 필요로 함과 더불어, 표면에서는 습동성 혹은 내마모성을 필요로 한다. 습동부분에 윤활제를 공급함으로써 습동성이나 내마모성을 충족시키는 방법이 있으나, 습동부재가 사용되는 장소에 따라서는 윤활제 공급이 바람직하지 않은 경우도 있다. 또 윤활제를 공급하는 것이 원가증대로 이어지는 경우도 많다. 따라서 윤활제를 이용하지 않고 습동성 혹은 내마모성을 표면에 구비시키는 기술도 매우 많이 개발되었으며, 예를 들어 습동부재의 표면에 습동성 피막을 형성하는 기술을 들 수 있다.
여기서, 습동부재는 기계적 강도가 요구되므로, 습동부재의 기재는 금속인 경우가 많다. 한편, 습동성 피막에는 MoS2나 흑연과 같은 고체윤활제 혹은 불소수지와 같은 고분자화합물이, 습동성능이 양호하여 많이 이용된다. 그러나 이와 같은 고체윤활제나 고분자화합물(수지)은 기재 금속과의 밀착성이 떨어지기 때문에, 그 밀착성 향상을 위해 여러 가지 검토가 이루어지고 있다.
밀착성의 향상수단으로서, 기재 표면을 거칠게 하고 그 거친 면에 고체윤활제나 수지를 도포하는 방법이 많이 검토되고 있다(예를 들어 특허문헌1; 일특개평 5-180231호 공보, 특허문헌2; 일특개 2000-145804호 공보). 이 방법은 기재 표면의 미세한 오목부에 고체윤활제나 수지를 함침시켜 밀착성을 향상시키는 것이다.
[발명의 개시]
[발명이 해결하고자 하는 과제]
그러나, 특허문헌1에 개시된 기술은, 금속기재의 표면층 경질화가 필수이며, 이와 같은 경질화를 실시하지 않는 습동성부재에는 적용할 수 없다.
또 특허문헌2에 개시된 버필드(Birfield)형 등속조인트는, 숏 블라스팅(shot blasting)처리에 의해 기재 표면을 중심선 평균거칠기(Ra)에서 10∼30㎛의 표면거칠기로 한 것이다. 이로써 표면에는 단순한 형상의 커다란 요철이 있을 뿐, 고체윤활제나 수지의 함침효과가 작다. 따라서 밀착성이 향상되지 못하고, 특히 수지를 도포한 경우는 운전 도중에 수지가 박리되어 마찰계수가 대폭 증대해버린다는 문제가 있다. 이 문제는 숏 블라스팅 처리에 의해 기재 표면을 중심선 평균거칠기(Ra)에서 10∼30㎛의 표면거칠기로 한 후에 화성(chemical conversion treatment)처리를 실시해도 해결되지 않는다.
본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 기재의 표면에 대한 불소수지를 함유하는 습동성 피막의 밀착성을 향상시킨 습동부재 및 유체기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기 목적을 달성하기 위해 본원 발명은, 습동부재가 금속제 기재의 표면에 불소수지를 함유하는 수지층을 구비하도록 한 것이다.
구체적으로 제 1 발명은, 금속제 기재의 표면에 불소수지를 함유하는 수지층을 구비한 습동부재를 대상으로 한다. 그리고 상기 기재의 표면은, 조면화(粗面化) 처리에 의해 윤곽곡선의 산술평균 높이(Ra)가 0.5㎛보다 크고 10㎛ 미만의 표면거칠기이다.
이 제 1 발명에서는, 기재 표면과 수지층이 견고하게 밀착되어, 수지층이 기재로부터 결락될 우려가 거의 없다.
제 2 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 상기 기재의 표면은, 조면화 처리에 의해 윤곽곡선의 산술평균 높이(Ra)가 0.75㎛보다 크고 10㎛ 미만의 표면거칠기이다.
이 제 2 발명에서는, 기재 표면과 수지층이 매우 견고하게 밀착되어, 기재로부터의 수지층 결락을 확실하게 방지할 수 있다.
제 3 발명은 상기 제 1 또는 제 2 발명에 있어서, 상기 조면화 처리가 화성처리이다.
이 제 3 발명에서는, 조면화 처리를 정밀도 좋고 재현성 좋게 실시할 수 있다.
제 4 발명은 상기 제 1 내지 제 3 발명 중 어느 한 발명에 있어서, 상기 수지층이 폴리아미드이미드수지를 함유한다.
이 제 4 발명에서는, 수지층에 쉬이 균열이 생기기 어렵게 할 수 있어, 보다 견고하게 금속기재에 밀착시킬 수 있다.
제 5 발명은 상기 제 1 내지 제 4 발명 중 어느 한 발명에 있어서, 상기 기재의 표면층에는 경질화 처리가 실시되지 않는다.
이 제 5 발명에서는, 경질화 처리를 일부러 하지 않아도 되어 원가 저감으로 이어진다.
제 6 발명은, 습동부재를 구비한 유체기계를 대상으로 한다. 그리고 상기 습동부재는, 금속제 기재 표면의 적어도 일부에 불소수지를 함유하는 수지층을 구비하며, 상기 수지층 기재의 표면은, 조면화 처리에 의해 윤곽곡선의 산술평균 높이(Ra)가 0.5㎛보다 크고 10㎛ 미만의 표면거칠기이다.
이 제 6 발명에서는, 유체기 내의 습동부재에 있어서, 기재의 표면과 수지층이 견고하게 밀착되어 수지층이 기재로부터 결락될 우려가 거의 없다.
제 7 발명은 상기 제 6 발명에 있어서, 상기 수지층 기재의 표면은, 조면화 처리에 의해 윤곽곡선의 산술평균 높이(Ra)가 0.75㎛보다 크고 10㎛ 미만의 표면거칠기이다.
이 제 7 발명에서는, 기재 표면과 수지층이 매우 견고하게 밀착되어, 기재로부터의 수지층 결락을 확실하게 방지할 수 있다.
제 8 발명은 상기 제 6 또는 제 7 발명에 있어서, 상기 조면화 처리가 화성처리이다.
이 제 8 발명에서는, 조면화 처리를 정밀도 좋고 재현성 좋게 실시할 수 있다.
제 9 발명은 상기 제 6 내지 제 8 발명 중 어느 한 발명에 있어서, 상기 수지층이 폴리아미드이미드수지를 함유한다.
이 제 9 발명에서는, 수지층을 쉬이 균열이 생기기 어렵게 할 수 있어, 보다 견고하게 금속기재에 밀착시킬 수 있다.
제 10 발명은 상기 제 6 내지 제 9 발명 중 어느 한 발명에 있어서, 상기 습동부재가 냉매에 노출된다.
이 제 10 발명에서는 냉매 안에서 특히 윤활성이 향상된다.
제 11 발명은 상기 제 10 발명에 있어서, 상기 냉매가 불소함유물질을 포함한다.
이 제 11 발명에서는, 냉각효율과 윤활성이 우수한 압축기가 된다.
제 12 발명은 상기 제 10 또는 제 11 발명에 있어서, 상기 냉매에 대한 윤활제의 혼합률이 5% 이하이다.
이 제 12 발명에서는, 냉매에 대한 윤활제의 혼합률이 작으므로, 냉각효율이 향상된다.
제 13 발명은 상기 제 10 또는 제 11 발명에 있어서, 상기 냉매에 윤활제가 실질적으로 혼합되지 않는다.
이 제 13 발명에서는, 냉각효율이 향상된다.
제 14 발명은 상기 제 6 내지 제 13 발명 중 어느 한 발명에 있어서, 서로 맞물리는 한 쌍의 스크롤(50, 60)을 갖는 스크롤기구(40)를 구비한다. 그리고 한 쌍의 스크롤(50, 60) 중 적어도 한쪽이 습동부재를 구성한다. 더불어 이 습동부재인 스크롤(50, 60)은, 금속제 기재 표면의 적어도 일부에 상기 수지층을 구비한다.
이 제 14 발명에서는, 적어도 스크롤(50, 60)의 한쪽에 형성된 수지층이 견고하게 밀착되어, 수지층이 기재로부터 결락될 우려가 거의 없다.
제 15 발명은 상기 제 14 발명에 있어서, 상기 수지층이 가동스크롤(50)의 베어링부(53)에 직접 형성된다.
이 제 15 발명에서는, 가동스크롤(50)의 베어링부(53)에 수지층을 직접 형성하므로, 가동스크롤(50)의 베어링부(53)와 수지층이 견고하게 밀착됨과 더불어, 가공의 간소화를 도모할 수 있다.
제 16 발명은 상기 제 14 발명에 있어서, 상기 수지층이 가동스크롤(50) 전체에 직접 형성된다.
이 제 16 발명에서는, 가동스크롤(50) 전체에 수지층을 형성하므로, 가공의 용이화를 도모할 수 있다.
제 17 발명은 상기 제 14 발명에 있어서, 상기 수지층이 가동스크롤(50)의 가동측 랩(52)에 직접 형성된다.
이 제 17 발명에서는, 가동스크롤(50)의 가동측 랩(52)에 수지층을 직접 형성하므로, 가동스크롤(50)의 가동측 랩(52) 표면과 수지층이 견고하게 밀착됨과 더불어, 고정스크롤(60)과의 틈새가 저감된다.
제 18 발명은 상기 제 14 발명에 있어서, 상기 수지층은, 고정스크롤(60)에서의 가동스크롤(50) 대향면 전체에 직접 형성된다.
이 제 18 발명에서는, 고정스크롤(60)에서의 가동스크롤(50) 대향면 전체에 수지층을 직접 형성하므로, 고정스크롤(60)과 수지층이 견고하게 밀착됨과 더불어, 가동스크롤(50)과의 틈새가 저감된다.
제 19 발명은 상기 제 6 발명에 있어서, 서로 맞물리는 한 쌍의 스크롤(50, 60)을 갖는 스크롤기구(40)를 구비한다. 그리고 이 한 쌍의 스크롤(50, 60) 중 가동스크롤(50)의 스러스트베어링(80)이 습동부재를 구성한다. 더불어 이 습동부재인 스러스트베어링(80)은, 가동스크롤(50)과의 미끄럼 접촉면(81)에 상기 수지층이 직접 형성된다.
이 제 19 발명에서는, 스러스트베어링(80)에서 가동스크롤(50)과의 미끄럼 접촉면(81)에 수지층을 직접 형성하므로, 스러스트베어링(80)과 수지층이 견고하게 밀착된다.
[발명의 효과]
제 1 발명에 의하면, 금속제 기재와 수지층과의 밀착성이 높아져, 우수한 습동성을 나타낸다.
제 2 발명에 의하면, 금속제 기재와 수지층과의 밀착성이 확실하게 높아져, 매우 우수한 습동성을 나타낸다.
제 3 발명에 의하면, 금속제 기재의 표면 조면화를 정밀도 좋고 재현성 좋게 실시할 수 있다.
제 4 발명에 의하면, 수지층을 경화시키고 또 이 층의 금속제 기재에의 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다.
제 5 발명에 의하면, 원가 저감이 가능하다.
제 6 발명에 의하면, 유체기 내의 습동부재에 있어서 기재의 표면과 수지층과의 밀착성이 높아져 우수한 습동성을 나타낸다.
제 7 발명에 의하면, 유체기 내의 습동부재에 있어서 기재의 표면과 수지층과의 밀착성이 확실하게 높아져 매우 우수한 습동성을 나타낸다.
제 8 발명에 의하면, 유체기 내의 습동부재에 있어서 금속제 기재의 표면 조면화를 정밀도 좋고 재현성 좋게 실시할 수 있다.
제 9 발명에 의하면, 유체기 내의 습동부재에 있어서 수지층을 경화시키고 또 이 층의 금속제 기재에의 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다.
제 10 발명에 의하면, 냉각효율과 윤활성을 모두 향상시킨다.
제 11 발명에 의하면, 윤활성 및 냉매와의 친화성을 향상시킨다.
제 12 발명에 의하면, 윤활성을 유지한 채 냉각효율이 향상된다.
제 13 발명에 의하면, 윤활성을 유지한 채 냉각효율이 향상된다.
제 14 발명에 의하면, 적어도 스크롤(50, 60)의 한쪽에 형성된 수지층의 밀착성이 높아져, 우수한 습동성을 나타낸다.
제 15 발명에 의하면, 가동스크롤(50)의 베어링부와 수지층과의 밀착성이 높아져, 더욱 가공의 간소화를 도모할 수 있다.
제 16 발명에 의하면, 가동스크롤(50)의 특정부분에만 수지층 형성을 처리할 필요가 없어져, 가공의 용이화를 도모할 수 있다.
제 17 발명에 의하면, 가동스크롤(50)의 가동측 랩(52) 표면과 수지층과의 밀착성이 높아짐과 더불어, 고정스크롤(60)과의 틈새가 저감되어, 양호한 차폐성을 확보할 수 있다.
제 18 발명에 의하면, 고정스크롤(60)의 수지층과의 밀착성이 높아짐과 더불어, 가동스크롤(50)과의 틈새가 저감되어, 양호한 차폐성을 확보할 수 있다.
제 19 발명에 의하면, 스러스트베어링(80)에서 가동스크롤(50)과의 미끄럼 접촉면(81)과 수지층과의 밀착성이 높아져, 가동스크롤(50)과 스러스트베어링(80)의 미끄럼 접촉면에서 습동성이 향상된다.
도 1은 제 1 실시형태에 관한 스크롤형 압축기의 단면도이다.
도 2는 한계면압 시험을 설명하는 개략도이다.
도 3은 기재의 표면거칠기(Ra)와 한계(PV)와의 관계를 나타낸 도이다.
도 4는 냉매 중의 습동시험 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 공기 중에서의 한계면압 시험 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 공기 중에서의 마모량 시험 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 제 2 실시형태에 관한 스크롤형 압축기의 단면도이다.
도 8은 제 3 실시형태에 관한 스윙 압축기의 단면도이다.
도 9는 제 3 실시형태에 관한 스윙 압축기의 실린더 내 구조를 나타낸 횡단면도이다.
도 10은 제 4 실시형태에 관한 스윙 압축기의 단면도이다.
도 11은 제 5 실시형태에 관한 회전압축기의 단면도이다.
도 12는 제 5 실시형태에 관한 회전압축기의 실린더 내 구조를 나타낸 횡단면도이다.
[부호의 설명]
50 : 가동스크롤 52 : 가동측 랩
53 : 돌출부 60 : 고정스크롤
80 : 스러스트베어링 81 : 스러스트베어링 상면
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다.
[제 1 실시형태]
본 실시형태의 스크롤형 압축기(10)는, 냉동장치의 냉매회로에 설치되며, 유체(流體)인 가스냉매를 압축시키기 위해 이용되는 유체기계이다.
<스크롤형 압축기의 전체 구성>
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 스크롤형 압축기(10)는, 이른바 전 밀폐형으로 구성된다. 이 스크롤형 압축기(10)는, 세로로 긴 원통형의 밀폐용기형으로 형성된 케이싱(11)을 구비한다. 상기 케이싱(11)의 내부에는, 밑에서 위를 향해 차례로, 하부 베어링부재(30)와 전동기(35)와, 스크롤기구인 압축기구(40)가 배치된다. 또 케이싱(11) 내부에는, 상하로 이어지는 구동축(20)이 설치된다.
상기 케이싱(11) 내부에는, 압축기구(40)의 고정스크롤(60)에 의해 상하로 구획된다. 이 케이싱(11) 내부는, 고정스크롤(60)의 위쪽 공간이 제 1 실(12)로 구성되고, 그 아래쪽 공간이 제 2 실(13)로 구성된다.
상기 케이싱(11)의 보디부에는 흡입관(14)이 설치된다. 이 흡입관(14)은 케이싱(11) 내의 제 2 실(13)로 개구된다. 상기 케이싱(11)의 상단부에는, 토출관(15)이 배치된다. 이 토출관(15)은 케이싱(11) 내의 제 1 실(12)로 개구된다.
상기 구동축(20)은, 주축부(21)와 플랜지부(22)와 편심부(23)를 구비한다. 상기 플랜지부(22)는, 주축부(21) 상단에 형성되며, 주축부(21)보다 큰 지름의 원판형으로 구성된다. 상기 편심부(23)는, 플랜지부(22) 상면에 돌출 형성된다. 이 편심부(23)는, 주축부(21)보다 작은 지름의 원주형으로 구성되며, 그 축심이 주축부(21) 축심에 대해 편심된다.
상기 구동축(20)의 주축부(21)는, 압축기구(40)의 프레임부재(41)를 관통한다. 이 주축부(21)는, 롤러베어링(42)을 개재하고 프레임부재(41)에 지지된다. 또 구동축(20)의 플랜지부(22) 및 편심부(23)는, 프레임부재(41)보다 위쪽의 제 2 실(13)에 위치한다.
상기 구동축(20)에는, 슬라이드부시(25)가 설치된다. 이 슬라이드부시(25)는, 원통부(26)와 균형추(balance weight)(27)를 구비하며, 플랜지부(22) 위에 형성된다. 상기 슬라이드부시(25)의 원통부(26)에는, 구동축(20)의 편심부(23)가 삽입된다.
상기 하부 베어링부재(30)는, 케이싱(11) 내의 제 2 실(13)에 위치한다. 이 하부 베어링부재(30)는, 볼트(32)에 의해 프레임부재(41)에 고정된다. 그리고 하부 베어링부재(30)는, 볼베어링(31)을 개재하고 구동축(20)의 주축부(21)를 지지한 다.
상기 하부 베어링부재(30)에는 급유펌프(33)가 설치된다. 이 급유펌프(33)는 구동축(20)의 하단에 결합된다. 상기 급유펌프(33)는, 구동축(20)으로 구동되어 케이싱(11) 저부에 고인 냉동기유를 흡입한다. 급유펌프(33)로 흡입된 냉동기유는, 구동축(20) 내에 형성된 통로를 통해 압축기구(40) 등으로 공급된다.
상기 전동기(35)는, 고정자(36)와 회전자(37)를 구비한다. 상기 고정자(36)는, 하부 베어링부재(30)와 함께 볼트(32)로 프레임부재(41)에 고정된다. 상기 회전자(37)는 구동축(20)의 주축부(21)에 고정된다.
상기 케이싱(11) 보디부에는 전기공급용 터미널(16)이 설치된다. 이 터미널(16)은 단자박스(17)로 피복된다. 전동기(35)는 터미널(16)을 통해 전력이 공급된다.
<압축기구의 구성>
상기 압축기구(40)는, 고정스크롤(60) 및 가동스크롤(50)을 구비함과 더불어, 프레임부재(41) 및 올덤링(43)을 구비한다. 이 압축기구(40)는 예를 들어, 이른바 비대칭 스크롤 구조를 채용한다.
상기 가동스크롤(50)은, 가동측 평판부(51), 가동측 랩(52) 및 돌출부(53)를 구비한다. 상기 가동측 평판부(51)는 약간 두꺼운 원판형으로 형성된다. 상기 돌출부(53)는, 가동측 평판부(51)의 하면(배면)에서 돌출하도록, 가동측 평판부(51)와 일체로 형성된다. 상기 돌출부(53)는, 가동측 평판부(51)의 거의 중앙에 위치한다. 이 돌출부(53)는, 슬라이드부시(25)의 원통부(26)가 삽입되어 베어링을 구 성한다. 즉 상기 가동스크롤(50)에는, 슬라이드부시(25)를 개재하고 구동축(20)의 편심부(23)가 삽입된다.
상기 가동측 랩(52)은, 가동측 평판부(51)의 상면측(전면측)에 입설되며, 가동측 평판부(51)와 일체로 형성된다. 상기 가동측 랩(52)은, 높이가 일정한 소용돌이형상으로 형성된다.
상기 가동스크롤(50)은, 올덤링(43)과 스러스트베어링(80)을 개재하고 프레임부재(41) 위에 형성된다. 상기 올덤링(43)에는, 2쌍의 키가 형성된다. 이 올덤링(43)은, 한 쌍의 키가 가동스크롤(50)의 가동측 평판부(51)에 결합되고, 나머지 한 쌍의 키가 프레임부재(41)에 결합된다. 이 올덤링(43)에 의해 가동스크롤(50)은 자전운동이 규제된다. 즉 상기 올덤링(43)은, 가동스크롤(50)과 프레임부재(41)로 미끄럼 접촉 이동한다.
상기 스러스트베어링(80)은, 프레임부재(41)의 오목부에 형성된다. 그리고 상기 스러스트베어링(80)의 상면(81)은, 가동스크롤(50)의 가동측 평판부(51) 하면이 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉면이 된다. 즉 상기 가동스크롤(50)은, 이 가동스크롤(50)의 가동측 평판부(51) 하면을 스러스트베어링(80)의 상면(81)과 미끄럼 운동 시키면서 공전운동을 한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 고정스크롤(60)은, 고정측 평판부(61)와, 고정측 랩(63)과, 둘레부(62)를 구비한다. 상기 고정측 평판부(61)는 약간 두꺼운 원판형으로 형성된다. 이 고정측 평판부(61)의 직경은, 케이싱(11)의 안지름과 대체로 같다. 상기 둘레부(62)는, 고정측 평판부(61)의 주연부분에서 아래쪽을 향해 이어지는 벽 형상으로 형성된다. 상기 고정스크롤(60)은, 둘레부(62) 하단이 프레임부재(41)에 닿는 상태에서 볼트(44)로 프레임부재(41)에 고정된다. 상기 고정스크롤(60)은, 그 둘레부(62)가 케이싱(11)과 밀착되며, 케이싱(11) 내를 제 1 실(12)과 제 2 실(13)로 구획한다.
상기 고정측 랩(63)은, 고정측 평판부(61)의 하면측(전면측)에 입설되며, 고정측 평판부(61)와 일체로 형성된다. 상기 고정측 랩(63)은, 높이가 일정한 소용돌이형상으로 형성되며, 약 3바퀴의 길이로 형성된다.
상기 고정측 랩(63)의 양 측면인 내측 랩면(64)과 외측 랩면(65)은, 가동측 랩(52)의 양 측면인 외측 랩면(54)과 내측 랩면(55)으로 미끄럼 접촉 이동한다. 상기 고정측 평판부(61)의 하면(전면), 즉 고정측 랩(63) 이외의 치저면(66)은, 가동측 랩(52)의 선단면이 미끄럼 접촉 이동하고, 가동측 평판부(51) 상면(전면), 즉 가동측 랩(52) 이외의 치저면(56)은, 고정측 랩(63)의 선단면이 미끄럼 접촉 이동한다. 또 고정측 평판부(61)에서 고정측 랩(63)이 감기기 시작하는 근방에는 토출구(67)가 형성된다. 이 토출구(67)는, 고정측 평판부(61)를 관통하며 제 1 실(12)로 개구된다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태의 스크롤형 압축기(10)는 냉동기의 냉매회로에 설치된다. 이 냉매회로에서는, 냉매가 순환하여 증기압축식 냉동주기가 이루어진다. 이 때, 스크롤형 압축기(10)는 증발기로부터 저압의 가스냉매를 흡입하여 압축시키고, 압축 후의 고압 가스냉매를 응축기로 송출한다.
여기서 상기 냉매는 불소함유물질을 포함하며, 상기 냉매에 대한 윤활제의 혼합률이 5% 이하이거나, 또는 상기 냉매에는 윤활제가 실질적으로 혼합되지 않는다.
상기 스크롤형 압축기(10)를 운전하면, 슬라이드부시(25)의 원통부(26)와 가동스크롤(50)의 돌출부(53)가 미끄럼 운동한다. 본 실시형태에서는, 이 습동부분에 베어링금속인 윤활부(70)를 형성한다. 이 윤활부(70)는 원통형이며, 철을 기재로 하여 그 표면(내면측)에 윤활제층(수지층)이 형성된 습동부재를 구성한다. 윤활제층이 형성된 윤활부(70) 내면은, 슬라이드부시(25)의 원통부(26) 외면과 미끄럼 운동한다.
이 윤활부(70)의 기재 표면은, 화성처리에 의해 그 표면거칠기(Ra)가 3.7㎛이다. 그리고 기재 표면 상에 폴리아미드이미드수지(이하, PAI라 칭함)와 폴리테트라플루오로에틸렌(이하, PTFE라 칭함)과 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합수지(이하, FEP로 칭함)를 혼합시킨 윤활제를 도포하여 약 100㎛ 두께의 수지층인 윤활제층을 형성한다. 여기서 표면거칠기(Ra)란, JIS B0601-2001에 규정된 윤곽곡선 산술평균높이(Ra)이다. 이하의 설명에서도, 표면거칠기(Ra)로 표시될 때는 JIS로 규정된 산술평균높이(Ra)를 나타낸다.
이와 같은 구성의 윤활부(70)를 배치함으로써, 슬라이드부시(25)의 원통부(26)와 윤활부(70)가 냉매에 노출되면서 미끄럼 운동해도 낮은 마찰계수로 매우 장시간 미끄럼 운동을 계속할 수 있다.
<습동부분의 평가>
이하, 윤활부(70)에 관해 실시한 검토에 대해 설명한다.
불소함유수지는, 금속과의 마찰계수가 낮고 습동성이 우수하다. 그러나 발명이 해결하고자 하는 과제란에서 설명한 바와 같이, 불소함유수지는, 금속제 기재와의 밀착력이 떨어져, 금속제 기재가 금방 박리된다. 그래서 본원 발명자들은, 기재의 표면거칠기를 어떻게 하면 불소함유수지 기재로의 밀착성이 향상될지를 예의 연구했다.
검토 방법은, 도 2에 나타낸 바와 같은 링/디스크 시험조각을 이용한 한계면압 시험에 의해 실시했다. 한계면압 시험은 윤활제의 기재로의 밀착성을 평가하는 시험이며, SUJ2(JIS G4805-1990에 의거)로 된 링을 일정속도로 회전시키고, 평가시험조각(디스크)을 그 회전축을 따라 링에 눌러 평가한다. 시험에서는 링에 걸리는 토크를 측정하면서, 밀어붙이는 하중을 일정시간마다 단계적으로 증가시킨다.
그리고 토크가 급상승한 하중을 면압으로 환산하고, 이 면압과 회전속도와의 곱을 한계(PV)(한계면압 속도곱)로서 밀착성 평가지수로 한다. 즉, 시험조각의 윤활제가 기재에서 박리되면 링/디스크간의 마찰계수가 급격히 커져 토크가 급상승하므로, 한계(PV)에 의해 밀착성을 평가할 수 있다. 한계(PV)는 큰 쪽이 밀착성이 우수하다. 여기서 이번 시험은 대기 중에서, 또 링/디스크간에는 윤활유를 개재시키지 않고 실시했다.
시험조각은, 철 기재의 표면에 화성처리로 조면화 처리를 실시하고, 다시 그 표면에 불소수지를 함유하는 윤활제층을 형성하여 작성한다. 기재의 표면거칠기(Ra)는, 화성처리의 처리조건을 바꿈으로써 조절한다. 화성처리에, 여기서는 인산망간을 이용한다. 윤활제층은, PAI/FEP/PTFE=70/24/6의 조성비인 수지혼합물로 형성한다. 윤활제층의 두께는 약 100㎛로 한다. 여기서 윤활제층은 수지혼합물을 도포한 후에 소성하고, 그 후 표면을 연마하여 형성한다.
도 3은 기재의 표면거칠기(Ra)와 한계(PV)와의 관계 그래프이다. 여기서 도 3에 나타낸 기재Ra란, 기재 표면에서의 JIS B0601-2001에 규정된 윤곽곡선의 산술평균높이(Ra)이다.
이 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, Ra가 0.5㎛보다 작으면 한계(PV)가 0.4MPa·m/s 미만이나, Ra가 0.5㎛를 초과하면 한계(PV)가 0.4MPa·m/s보다 커져, 일반적인 습동부재 용도로서는 충분한 밀착성을 갖는다. 한계(PV)가 1MPa·m/s 이상(Ra 0.75㎛ 이상)이면 환경의 변화가 있어도 충분한 밀착성을 유지할 수 있으므로 바람직하다. 또 보다 밀착성을 필요로 하는 용도에서는, 한계(PV)가 1.0MPa·m/s 이상(Ra 0.75㎛ 이상)인 것이 좋으며, 바람직하게는 1.5MPa·m/s 이상(Ra 0.85㎛ 이상)이다.
한편, 표면거칠기(Ra)가 지나치게 커지면, 표면거칠기 중 최대높이(Rz)도 커지므로, 윤활제층의 표면에서 기재의 일부가 돌출되어버린다. 또 표면거칠기(Ra)를 크게 하기 위해서는, 화성처리를 장시간 실시할 필요가 있어 원가가 증대해버림과 더불어, 화성처리로 형성된 기재 표면의 요철이 붕괴되기 쉬워진다. 이들 이유로써, 표면거칠기(Ra)는 10㎛ 미만인 것이 바람직하며, 5㎛ 이하이면 저원가로 작성할 수 있어 보다 바람직하다.
다음으로, 철 기재의 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 3.7㎛로 하여, 상기 조성비의 윤활제층을 기재 표면에 도포하고, 또 소성/연마한 본 실시형태의 샘 플(B)과 비교를 위해 형성한 샘플(A)의 습동성능 평가시험을 실시했다. 이 샘플(A)은, 철판 상에 다공질 구리소결체(표면거칠기(Ra) 30㎛ 이상)를 형성하고, 불소수지를 함침시킨 것이다. 여기서 비교샘플(A)은, 공조용 스크롤압축기에 이용되는 종래의 습동부재이다.
도 5는, 공기 중에서 윤활유 없이 실시한 한계면압 시험결과이다. 비교샘플(A)은, 면압이 약 5.5MPa로 되면 시저(seizure)현상을 일으켰으나, 샘플(B)은 면압이 시험기의 상한인 7MPa에 달해도 시저는 일으키지 않았다.
도 6은, 공기 중에서 윤활유 없이 실시한 마모량 시험결과이다. 시험조건은, 면압 2.8MPa, 습동속도 1m/s에서 1시간의 습동 조건이다. 비교샘플(A)은 약 45㎛의 마모량이었으나, 샘플(B)은 마모량이 10㎛로 매우 적어, 우수함을 알 수 있다.
또한, 냉매 중의 습동시험 결과를 도 4에 나타낸다. 일반적으로 공조용 압축기 내에서는, 습동부분의 마모를 억제하기 위해 냉매(HFC냉매)와 윤활유를 65:35 비율로 혼합시켜 이용하고 있으나, 이 시험에서는 윤활유의 혼합비율(농도)을 변경하여 데이터를 채취했다. HFC냉매는 불소함유물질을 포함한다. 도 4에 나타낸 습동시험은, 면압 3MPa, 습동속도 2m/s로 2시간 습동시켰을 때의 마모량을 세로축에 취한다. 가로축은 냉매 중에 혼합시킨 윤활유의 비율을 나타낸다.
비교샘플(A)은, 습동부분에 이용되는 종래의 부재이나, 통상의 윤활유 농도 35%에서 마모량이 13㎛이며, 윤활유 농도를 10%로 하면 마모량은 24㎛로 증가했다. 한편 샘플(B)은, 윤활유 농도 10%에서 마모량이 2㎛이며, 윤활유 농도 0%, 즉 냉매 100%라도 마모량이 4㎛로 매우 적어, 본 실시형태 샘플(B)의 냉매 100% 시 마모량은 비교샘플(A)의 통상윤활유 농도(35%) 시의 마모량보다 적다.
상기 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시형태의 샘플(B)은 윤활유 농도 0%라도 거의 마모되지 않으므로, 냉매 중에 윤활유를 혼합시킬 필요가 없어, 냉각효율을 대폭 향상시킬 수 있다. 불소함유수지가 습동부재의 표면에 존재하므로, 불소함유물질을 포함한 냉매에 친화성이 좋아 습동성능이 향상된다. 또 압축기의 시동 시나 과도(過渡) 시 등에는, 습동부에서 냉매가 존재하지 않는 완전 건조상태로 됨을 생각할 수 있으나, 이와 같은 경우에도 본 실시형태의 샘플(B)은 우수한 습동성능을 발휘한다. 이와 같은 우수한 습동성능은, 기재와 불소함유 수지층(윤활제층)의 밀착성이 높은 상태에서 처음 발휘되는 것이다. 즉, 샘플(B)에서는 기재 표면의 표면거칠기(Ra)를 적절한 범위로 하므로, 기재와 불소함유 수지층의 밀착성이 매우 우수하며, 따라서 우수한 습동성능을 발휘할 수 있는 것이다.
다음으로 불소수지를 포함하는 수지층의 조성에 대해 설명한다.
불소수지를 함유하는 수지층의 주성분은, 15질량% 이상 35질량% 이하의 불소수지와, 65질량% 이상 85질량% 이하의 폴리아미드이미드수지로 구성되는 것이 바람직하다. 또 상기 주성분 중의 불소수지는, FEP와 PTFE로 구성되는 것이 바람직하다. 이 불소수지에서는, PTFE보다 FEP의 비율이 많은 것이 바람직하다. 구체적으로는 이 불소수지에서의 FEP와 PTFE의 질량비는, FEP:PTFE=7:3∼99:1이 바람직하며, FEP "9"에 대해 PTFE "1"인 것이 바람직하다.
상기와 같이 폴리아미드이미드수지를 혼합시키면, 내충격성에 우수하다는 폴 리아미드이미드수지의 특성을 이용할 수 있어, 구성부재의 습동면 상에 내충격성이 높고 쉬이 박리되지 않는 수지피막을 형성할 수 있다. 또 폴리아미드이미드수지는 경도가 높다는 특성도 갖고 있는 점에서, 이 수지피막은 비교적 단단하고 마모되기 어려운 것이 된다.
또한 불소수지를 함유하는 수지층에는, 불소수지와 폴리아미드이미드수지로 구성된 주성분 외에, 착색료로서의 카본 등의 안료, 그 밖의 첨가제가 배합되어도 된다. 이와 같은 첨가제의 첨가량은, 불소수지를 포함하는 수지층의 성능이나 기재에 대한 밀착성에 악영향이 없을 정도로 설정된다. 예를 들어, 첨가제로서의 카본은, 불소수지의 3질량% 이하로 설정할 필요가 있으며, 바람직하게는 1질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이하로 설정하는 것이 바람직하다.
또 불소수지를 함유하는 수지층의 두께는, 35㎛ 이상 120㎛ 이하가 바람직하다. 35㎛보다 얇으면 습동성능이 떨어질 우려가 있으며, 120㎛보다 두꺼우면, 제조원가가 커져버린다. 이 층의 두께는, 50㎛ 이상 105㎛ 이하가 습동성능 면과 원가 면에서 보다 바람직하다. 여기서 말하는 층의 두께는 평균 두께이며, 국소적으로는 이 범위 외의 두께라도 상관없다.
본 실시형태에서는 습동부재인 윤활부(70)에 있어서, 기재의 표면거칠기(Ra)를 소정 크기로 하고 그 표면에 불소수지를 함유하는 수지층을 형성하여 윤활층으로 하므로, 기재와 불소수지를 함유하는 수지층이 견고하게 밀착되어, 우수한 습동성능을 나타낸다. 특히, 불소함유 물질을 포함하는 냉매 안에서 이용될 경우에는, 윤활유가 없어도 거의 마모되지 않아, 저 마찰계수의 습동(미끄럼 운동)을 장시간 유지할 수 있다. 또 본 실시형태의 습동부재는, 기재의 표면을 화성처리에 의해 소정의 표면거칠기(Ra)로 함으로써 우수한 습동성능을 나타내므로, 간단하며 저원가로 이 습동부재를 제조할 수 있다. 또한 본 실시형태의 습동부재는, 이와 같이 간단한 방법으로 제조할 수 있으므로, 슬라이드부시(25)의 원통부(26)와 가동스크롤(50)의 돌출부(53)와의 습동부분에 한정됨 없이, 여러 가지 종류 및 용도의 습동부재를 이 방법으로 제조할 수 있다.
-제 1 실시형태의 제 1 변형예-
본 변형예는, 상기 제 1 실시형태가 윤활부(70)를 별개로 구성한 것 대신, 가동스크롤(50)의 돌출부(53)에 윤활제로서 수지층을 직접 형성하는 것이다.
즉, 상기 가동스크롤(50)의 돌출부(53) 내주면은, 화성처리에 의해 기재의 표면거칠기(Ra)가 1㎛인 조면화 처리가 실시되고, 그 위에 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층이 형성된다.
본 변형예에서는, 습동부재인 가동스크롤(50)에 있어서, 이 가동스크롤(50)의 돌출부(53)에 직접 수지층을 형성하므로, 가공공정의 저감을 도모할 수 있음과 더불어, 부품 수의 삭감도 도모할 수 있다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
-제 1 실시형태의 제 2 변형예-
본 변형예는, 상기 제 1 변형예가 가동스크롤(50)의 돌출부(53)의 습동부분에 수지층을 형성한 것 대신, 가동측 평판부(51)의 하면에 수지층을 형성하는 것이다.
즉, 상기 스크롤형 압축기(10)의 가동스크롤(50)에서 가동측 평판부(51)의 하면은, 스러스트베어링(80)의 상면(81) 및 올덤링(43)의 상면과 미끄럼 운동한다. 그래서 본 변형예는, 가동측 평판부(51) 하면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 하고, 다시 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층을 기재 표면에 형성한다.
본 변형예에서는, 습동부재인 가동스크롤(50)에 있어서, 이 가동스크롤(50)의 가동측 평판부(51)에 직접 수지층을 형성하므로, 가공공정의 저감을 도모할 수 있다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
-제 1 실시형태의 제 3 변형예-
본 변형예는, 상기 제 1 변형예가 가동스크롤(50)의 돌출부(53) 내주면에 수지층을 형성한 것 대신, 습동부재인 가동스크롤(50)의 가동측 랩(52)에 수지층을 직접 형성하는 것이다.
즉, 상기 스크롤형 압축기(10) 가동스크롤(50)의 가동측 랩(52) 측면과 고정스크롤(60)의 고정측 랩(63) 측면이 미끄럼 운동하는 한편, 가동측 랩(52)의 선단면과 고정스크롤(60)의 고정측 평판(61) 치저면(66)이 미끄럼 운동한다. 그래서 본 변형예는, 가동측 랩(52) 표면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 하고, 다시 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층을 기재 표면에 형성한다.
본 변형예에서는, 가동스크롤(50)의 가동측 랩(52)에 수지층을 직접 형성하므로, 가동스크롤(50)의 가동측 랩(52) 표면과 수지층이 견고하게 밀착됨과 더불어, 고정스크롤(60)의 고정측 랩(63) 및 고정측 평판(61)의 치저면(66) 사이의 틈 새가 저감되어 양호한 차폐성이 확보된다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
-제 1 실시형태의 제 4 변형예-
본 변형예는, 상기 제 1 변형예가 가동스크롤(50)의 돌출부(53) 내주면에 수지층을 형성한 것 대신, 습동부재인 가동스크롤(50) 전체에 수지층을 직접 형성하는 것이다.
즉, 상기 스크롤형 압축기(10)의 가동스크롤(50)에 있어서, 상기 제 1 실시형태의 제 1 변형예∼제 2 변형예에 기재한 돌출부(53) 내주면이나 가동측 평판부(51) 하면에서의 상대 기재와의 습동성을 향상시키고, 상기 제 3 변형예에 기재한 고정스크롤(60)과의 대향면에서의 습동성 및 차폐성을 향상시키기 위해, 가동스크롤(50) 전체에 수지층을 직접 형성한다.
구체적으로는, 상기 가동스크롤(50) 전체 표면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 하고, 그 위에 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층이 형성한다.
본 변형예에서는, 가동스크롤(50)을 부분적으로 수지층 형성처리 할 필요 없이, 가동스크롤(50) 전체에 직접 수지층을 형성하므로, 가공공정의 저감을 도모할 수 있다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
-제 1 실시형태의 제 5 변형예-
본 변형예는, 상기 제 1 변형예가 가동스크롤(50)의 돌출부(53) 내주면에 수지층을 형성한 것 대신, 고정스크롤(60)의 가동스크롤(50) 대향면 전체에 수지층을 직접 형성하는 것이다.
즉, 상기 스크롤형 압축기(10)의 고정스크롤(60)과 가동스크롤(50)의 대향면, 즉 고정스크롤(60)의 고정측 랩(63)과 고정측 평판부(61)의 치저면(66)은, 가동스크롤(50)의 가동측 랩(52)과 가동측 평판부(51) 상면과 미끄럼 운동한다. 그래서 본 변형예는, 고정스크롤(60) 고정측 랩(63)의 양 측면 및 선단면과 고정측 평판부(61) 치저면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 하고, 다시 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층을 기재 표면에 형성한다.
본 변형예에서는, 고정스크롤(60)에서 가동스크롤(50)과의 대향면 전체에 수지층을 형성하므로, 고정스크롤(60)과 수지층이 견고하게 밀착됨과 더불어, 가동스크롤(50)과의 틈새가 저감되어 양호한 차폐성이 확보된다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
-제 1 실시형태의 제 6 변형예-
본 변형예는, 상기 제 1 변형예가 가동스크롤(50)의 돌출부(53) 내주면에 수지층을 형성한 것 대신, 슬라이드부시(25)의 원통부(26) 외주면에 수지층을 형성하는 것이다.
즉, 상기 스크롤형 압축기(10) 슬라이드부시(25)의 원통부(26) 외주면과 가동스크롤(50)의 돌출부(53) 내주면이 미끄럼 운동한다. 그래서 본 변형예는, 슬라이드부시(25)의 원통부(26) 외주면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 하고, 다시 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층을 기재 표면에 형성한다.
본 변형예에서는, 습동부재인 슬라이드부시(25)에서, 원통부(26) 외주면에 직접 수지층을 형성하므로, 가공공정 수의 저감을 도모할 수 있음과 더불어, 제 1 실시형태의 제 1 변형예와 마찬가지로 윤활부(70)를 형성할 필요가 없어져, 부품 수의 삭감도 도모할 수 있다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
-제 1 실시형태의 제 7 변형예-
본 변형예는, 상기 제 1 변형예가 가동스크롤(50)의 돌출부(53) 내주면에 수지층을 형성한 것 대신, 스러스트베어링(80)의 상면(81)에 수지층을 직접 형성하는 것이다.
즉, 상기 스크롤형 압축기(10)의 스러스트베어링(80) 상면(81)은 가동스크롤(50)의 가동측 평판부(51) 하면과 미끄럼 운동한다. 그래서 본 변형예는, 스러스트베어링(80) 상면(81)의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 하고, 다시 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층을 기재 표면에 형성한다.
본 변형예에서는, 스러스트베어링(80)의 상면(81)에 직접 수지층을 형성하므로, 스러스트베어링(80)의 상면(81)과 수지층이 견고하게 밀착됨과 더불어, 스러스트베어링(80)의 상면(81)과 가동스크롤(50)의 가동측 평판부(51) 하면과의 습동부분에 있어서 습동성을 향상시킬 수 있다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
-제 1 실시형태의 제 8 변형예-
본 변형예는, 상기 제 1 변형예가 가동스크롤(50)의 돌출부(53) 내주면에 수지층을 형성한 것 대신, 올덤링(43)에 수지층을 직접 형성하는 것이다.
즉, 상기 스크롤형 압축기(10)의 올덤링(43) 한쪽 키는 가동스크롤(50)의 가동측 평판부(51) 하면과 미끄럼 운동하고, 올덤링(43)의 본체 및 다른 쪽 키는 프레임부재(41)와 미끄럼 운동한다. 그래서 본 변형예는, 올덤링(43) 표면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 하고, 다시 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층을 기재 표면에 형성한다.
본 변형예에서는, 올덤링(43) 표면에 직접 수지층을 형성하므로, 올덤링(43)과 수지층이 견고하게 밀착됨과 더불어, 올덤링(43)의 한쪽 키와 가동스크롤(50)의 가동측 평판부(51) 하면과의 습동부분, 올덤링(43)의 본체 및 다른 쪽 키와 프레임부재(41)와의 습동부분에 있어서 습동성이 향상된다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
[제 2 실시형태]
이하, 본 발명의 제 2 실시형태를 도 7에 기초하여 상세히 설명한다.
본 실시형태의 스크롤압축기(100)는, 상기 제 1 실시형태의 구동축(20)이, 롤러베어링(42) 및 볼베어링(31)을 개재하고 프레임부재(41) 및 하부 베어링부재(30)에 지지되는 것 대신, 구동축(20)의 주축부(21)가 베어링금속인 윤활부(111, 121)를 개재하고 프레임부재(41)의 주베어링부(110)와 하부 베어링부재(119)의 하부 주베어링부(120)에 지지된다.
상기 윤활부(111, 121)는, 원통형으로 형성되어 습동부재를 구성한다. 상기 윤활부(111, 121)는, 철을 기재로 한 그 내주면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 한 위에, PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층으로 이루어지는 윤 활층이 형성된다.
그리고 스크롤압축기(100)를 운전하면, 구동축(20)의 주축부(21)는 주베어링부(110)와 하부 주베어링부(120)에서 상기 윤활부(111, 121)를 개재하고 미끄럼 운동한다.
이와 같은 구성의 윤활부(111, 121)를 배치함으로써, 주축부(21)와 윤활부(111, 121)가 낮은 마찰계수로 매우 장시간 미끄럼 운동을 계속할 수 있다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
-제 2 실시형태의 변형예-
본 변형예는, 상기 제 2 실시형태가 주축부(21)와 주베어링부(110) 및 하부 주베어링부(120) 사이에 윤활부(111, 121)를 배치하는 것 대신, 주베어링부(110) 및 하부 주베어링부(120)에 수지층을 직접 형성하거나, 또는 주축부(21)에 수지층을 직접 형성하는 것이다.
즉, 주베어링부(110) 및 하부 주베어링부(120)의 내주면, 또는 주축부(21)의 주베어링부(110) 및 하부 주베어링부(120)와의 미끄럼 접촉면에 해당하는 외주면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 한 위에, PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층으로 이루어지는 윤활층이 형성된다.
따라서, 상기 주베어링부(110) 및 하부 주베어링부(120)가, 철제 기재의 표면에 수지층을 구비한 습동부재를 구성하거나, 또는 주축부(21)가, 철제 기재의 표면에 수지층을 구비한 습동부재를 구성한다.
본 변형예에서는, 상기 제 2 실시형태에서 나타낸 윤활부(111, 121)를 형성 하는 일없이, 주베어링부(110) 및 하부 주베어링부(120)의 내주면, 또는 주축부(21)의 외주면에 직접 수지층을 형성하므로, 가공 공정 수의 저감을 도모할 수 있음과 더불어, 부품 수의 삭감도 도모할 수 있다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 2 실시형태와 마찬가지이다.
[제 3 실시형태]
이하, 본 발명의 제 3 실시형태를 도 8 및 도 9에 기초하여 상세히 설명한다.
본 실시형태는, 이른바 요동피스톤형의 스윙압축기(200)를 대상으로 한 것이다. 본 실시형태의 스윙압축기(200)는, 상기 제 1 및 제 2 실시형태와 마찬가지로 냉동장치의 냉매회로에 설치되며, 유체인 가스냉매를 압축시키기 위해 이용된다. 이 스윙압축기(200)는 돔형의 케이싱(210) 내에, 압축기구(230)와 전동기(220)가 수납되며 전 밀폐형으로 구성된다.
상기 케이싱(210)은, 원통형의 보디부(211)와, 이 보디부(211)의 상하에 각각 배치된 거울판(212, 213)을 구비한다. 상기 보디부(211)의 하부에는, 흡입관(241)이 배치되며, 상부 거울판(212)에는 토출관(215)과, 전동기(220)로 전력을 공급하는 터미널(216)이 배치된다.
상기 압축기구(230)는, 케이싱(210) 내의 하부에 배치되며, 실린더(219)와 이 실린더(219)의 실린더실(225)에 수납된 요동피스톤(228)을 구비한다. 상기 실린더(219)는, 원통형의 실린더부(221)와, 이 실린더부(221)의 상하를 막는 프론트헤드(222) 및 리어헤드(223)로 구성된다. 그리고 상기 실린더실(225)은, 실린더 부(221)와 프론트헤드(222) 및 리어헤드(223)에 의해 형성된다.
상기 전동기(220)는, 고정자(231)와 회전자(232)를 구비한다. 이 고정자(231)는, 압축기구(230)의 위쪽에서 케이싱(210) 보디부(211)에 고정되며, 회전자(232)는 구동축(233)이 연결된다.
상기 구동축(233)은, 실린더실(225)을 상하방향으로 관통하며, 프론트헤드(222)와 리어헤드(223)에는, 구동축(233)을 지지하기 위한 주베어링부(222a)와 부베어링부(223a)가 각각 형성된다. 또 상기 구동축(233)의 하단부에는, 오일펌프(236)가 설치된다. 그리고 상기 케이싱(210) 내의 저부에 저류된 오일은, 오일펌프(236)에 의해 급유로(도시 생략)를 유통하여, 압축기구(230)의 실린더실(225) 등으로 공급된다.
상기 구동축(233)에는, 실린더실(225) 중앙부분에 편심부(233a)가 형성된다. 이 편심부(233a)는 구동축(233)보다 큰 지름으로 형성된다.
상기 요동피스톤(228)은, 도 9에 나타낸 바와 같이 피스톤 본체(228a)와 이 피스톤 본체(228a)에 일체로 형성되며 또 피스톤 본체(228a)로부터 돌출되는 구획부재인 블레이드(228c)를 구비한다. 상기 피스톤 본체(228a)의 내주면에는, 상기 편심부(233a)가 삽입된다.
상기 실린더부(221)에는 부시공(221b)이 형성된다. 이 부시공(221b)에는, 단면이 거의 반원형인 한 쌍의 부시(251, 252)가 삽입된다. 한 쌍의 부시(251, 252)는, 평면형상의 대향면이 블레이드 홈(229)을 형성하며, 이 블레이드 홈(229)에 상기 블레이드(228c)가 삽입된다. 한 쌍의 부시(251, 252)는, 블레이드(228c) 를 개재한 상태로, 블레이드(228c)가 블레이드 홈(229)을 진퇴 자유롭도록 구성된다. 동시에, 부시(251, 252)는 블레이드(228c)와 일체로 부시공(221b) 안에서 요동하도록 구성된다.
또 상기 실린더부(221)에는, 블레이드(228c) 선단을 수용하기 위한 부시 배면부실(250)이, 부시공(221b) 외측에 형성된다.
이상의 구성에 의해, 구동축(233)이 회전하면 요동피스톤(228)은, 블레이드 홈(229) 내를 진퇴하는 블레이드(228c)의 한 점을 중심으로 하여 요동한다. 이 요동으로써, 피스톤 본체(228a)가 자전하는 일없이 실린더실(225)의 내주면을 따라 공전한다. 여기서 상기 피스톤 본체(228a)의 공전 시에 있어서, 피스톤 본체(228a)와 실린더실(225) 내주면과의 접점위치(260)에는, 얇은 유막이 형성될 정도의 약간의 틈새가 형성된다.
또 상기 블레이드(228c)는, 실린더실(225)을 흡입측 공간(225a)과 압축측 공간(225b)으로 구획한다. 상기 실린더부(221)에는, 상기 흡입측 공간(225a)과 연통하는 흡입구(214)가 형성된다. 이 흡입구(214)에는 흡입관(241)이 접속된다. 또한 상기 프론트헤드(222)에는 토출구(242)가 형성된다. 그리고 실린더부(221)의 내주면에는, 토출구(242)로 연통되어 토출로(243)가 형성된다. 또 상기 프론트헤드(222) 상면에는 오목부(245)가 형성된다. 이 오목부(245)에는, 토출구(215)를 개폐하는 토출밸브(246)가 배치된다.
전술한 스윙압축기(200)를 운전하면 구동축(233)은 주베어링부(222a) 및 부베어링부(223a)와 미끄럼 운동하고, 구동축(233)의 편심부(233a)는 피스톤 본 체(228a)와 미끄럼 운동한다. 본 실시형태에서는, 이 습동부분에 각각 베어링금속인 윤활부(222b, 223b, 228b)를 형성한다. 이 윤활부(222b, 223b, 228b)는, 제 1 실시형태와 마찬가지로 구성되며 원통형으로 형성된다. 그리고 상기 윤활부(222b, 223b, 228b)는 철을 기재로 하며, 그 내주면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 한 위에, PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층으로 이루어지는 윤활층이 형성된 습동부재이다.
이와 같은 구성의 윤활부(222b, 223b, 228b)를 배치함으로써, 구동축(233)과 윤활부(222b, 223b), 구동축(233)의 편심부(233a)와 윤활부(228b)가 낮은 마찰계수로 매우 장시간 미끄럼 운동을 계속할 수 있다.
-제 3 실시형태의 제 1 변형예-
본 변형예는, 상기 제 3 실시형태가 주베어링부(222a) 및 부베어링부(223a)와, 구동축(233)의 편심부(233a)에 별개의 윤활부(222b, 223b, 228b)를 형성한 것 대신, 주베어링부(222a) 및 부베어링부(223a)에 미끄럼 접촉하는 구동축(233)의 외주면과 편심부(233a) 외주면에 윤활제로서 수지층을 직접 형성하거나, 또는 주베어링부(222a) 및 부베어링부(223a)의 내주면과 피스톤 본체(228a)의 내주면에 윤활제로서 수지층을 직접 형성하는 것이다.
즉, 상기 구동축(233)의 외주면이며 주베어링부(222a) 및 부베어링부(223a)와의 미끄럼 접촉면 및 편심부(233a) 외주면, 또는 주베어링부(222a) 및 부베어링부(223a)와 피스톤 본체(228a) 내주면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 하고, 그 위에 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층으로 이루어지는 윤활층 을 형성한다.
본 변형예에서는, 상기 제 3 실시형태에서 나타낸 윤활부(222b, 223b, 228b)를 형성하는 일없이, 구동축(233)과 편심부(233a), 또는 주베어링부(222a) 및 부베어링부(223a)와 피스톤 본체(228a)에 직접 수지층을 형성하므로, 가공 공정 수의 저감과 부품 수의 삭감을 도모할 수 있다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 3 실시형태와 마찬가지이다.
-제 3 실시형태의 제 2 변형예-
본 변형예는, 상기 제 3 실시형태가 주베어링부(222a) 및 부베어링부(223a)와, 구동축(233)의 편심부(233a)에 별개의 윤활부(222b, 223b, 228b)를 형성한 것 대신, 부시(251, 252) 전체에 수지층을 직접 형성하는 것이다.
즉, 상기 부시(251, 252)는, 블레이드 홈(229)을 형성하는 서로의 대향면이 블레이드(228c)와 미끄럼 운동하며, 부시(251, 252)의 반원주면이 부시공(221b) 표면과 미끄럼 운동한다. 그래서 본 변형예에서는 부시(251, 252) 전체 표면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 한 후, 그 위에 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층으로 이루어지는 윤활층을 형성한다.
본 변형예에서는, 부시(251, 252)에 직접 수지층을 형성하므로, 부시(251, 252)와 수지층이 견고하게 밀착됨과 더불어, 블레이드 홈(229)과 블레이드(228c)의 습동성과, 부시(251, 252)의 반원주면과 부시공(221b)과의 습동성이 향상된다. 이로써 블레이드(228c)의 블레이드 홈(229)에 있어서의 진퇴운동이 원활해지므로, 피스톤(228)의 공전운동 신뢰성이 향상된다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 3 실 시형태와 마찬가지이다.
-제 3 실시형태의 제 3 변형예-
본 변형예는, 상기 제 3 실시형태의 제 1 변형예가, 스윙압축기(200) 구동축(233)의 편심부(233a) 외주면에 수지층을 형성한 것 대신, 상기 편심부(233a) 상면 및 하면에 수지층을 직접 형성하는 것이다.
즉, 상기 편심부(233a) 상면은 프론트헤드(222)의 하면과 미끄럼 운동하며, 편심부(233a) 하면은 리어헤드(223)의 상면과 미끄럼 운동한다. 그래서 본 변형예는 편심부(233a) 상면 및 하면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 한 후, 그 위에 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층으로 이루어지는 윤활층을 형성한다.
본 변형예에서는, 편심부(233a)에 직접 수지층을 형성하므로, 편심부(233a)와 수지층이 견고하게 밀착됨과 더불어, 실린더실(225)에서, 편심부(233a)와 프론트헤드(222) 및 리어헤드(223)와의 틈새가 저감되므로 양호한 차폐성이 확보된다. 이로써 압축기로서의 신뢰성이 향상된다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 3 실시형태의 제 1 변형예와 마찬가지이다.
여기서 상기 편심부(233a) 전체에 수지층을 직접 형성하면, 상기 효과가 얻어짐과 더불어 제 3 실시형태의 제 1 변형예와 같이, 편심부(233a)와 피스톤 본체(228a)의 습동성이 향상된다. 그리고 편심부(233a) 부위별로 수지층을 형성하는 처리를 할 필요가 없어지므로 가공의 간소화를 도모할 수 있다.
-제 3 실시형태의 제 4 변형예-
본 변형예는, 상기 제 3 실시형태의 제 1 변형예가, 피스톤 본체(228a)의 내주면에 윤활층인 수지층을 형성한 것 대신, 요동피스톤(228) 전체에 수지층을 직접 형성하는 것이다.
즉, 상기 요동피스톤(228) 상면은 프론트헤드(222)의 하면과 미끄럼 운동하며, 요동피스톤(228) 하면은 리어헤드(223)의 상면과 미끄럼 운동하고, 피스톤 본체(228a)의 외주면은 실린더부(221)의 내주면과 미끄럼 운동하며, 피스톤 본체(228a)의 내주면은 편심부(233a)와 미끄럼 운동하고, 블레이드(228c) 측면은 부시(251, 252)의 대향면과 미끄럼 운동한다. 그래서 본 변형예는 피스톤(228) 전체 표면의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 한 후, 그 위에 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층으로 이루어지는 윤활층을 형성한다.
본 변형예에서는, 요동피스톤(228) 전체에 직접 수지층을 형성하므로, 각 부위별로 처리를 할 필요가 없어 가공의 간소화를 도모할 수 있다. 또 블레이드(228c)와 부시(251, 252)의 습동성이 향상되어 블레이드(228c)의 진퇴가 원활해지므로, 피스톤 본체(228a)의 공전운동이 정확해진다. 또한 상기 요동피스톤(228)과 실린더실(225) 내면과의 틈새가 저감되어, 양호한 차폐성이 확보된다. 이로써 압축기로서의 신뢰성이 향상된다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 3 실시형태와 마찬가지이다.
-제 3 실시형태의 제 5 변형예-
본 변형예는, 상기 제 3 실시형태의 제 3 변형예가, 편심부(233a)와 피스톤(228a)에 윤활제로서 수지층을 형성한 것 대신, 프론트헤드(222)의 하면과, 리어 헤드(223)의 상면, 및 실린더부(221)의 내주면에 수지층을 직접 형성하는 것이다.
즉, 상기 프론트헤드(222)의 하면은 편심부(233a) 상면 및 피스톤 본체(228a) 상면과 미끄럼 운동하며, 리어헤드(223)의 상면은 편심부(233a) 하면 및 피스톤 본체(228a) 하면과 미끄럼 운동하고, 실린더부(221)의 내주면은 피스톤 본체(228a) 외주면과 미끄럼 운동한다. 그래서 본 변형예는 프론트헤드(222)의 하면과, 리어헤드(223)의 상면과, 실린더부(221)의 내주면을, 화성처리에 의해 기재 표면거칠기(Ra)를 1㎛로 하고, 그 위에 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층으로 이루어지는 윤활층을 형성한다.
본 변형예에서는, 프론트헤드(222)의 하면과, 리어헤드(223)의 상면과, 실린더부(221)의 내주면에 직접 수지층을 형성하므로, 프론트헤드(222)와 리어헤드(223) 및 실린더부(221)에 수지층이 견고하게 밀착된다. 또 실린더실(225)의 내면을 형성하는 프론트헤드(222)의 하면과, 리어헤드(223)의 상면과, 실린더부(221)의 내주면에 수지층이 형성되므로, 실린더실(225)의 내면이 미끄럼 접촉하는, 편심부(233a)의 상면 및 하면과, 피스톤 본체(228a)의 상면 및 하면과 내주면과의 틈새가 저감되어, 양호한 차폐성이 확보된다. 이로써 압축기로서의 신뢰성이 향상된다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 3 실시형태와 마찬가지이다.
[제 4 실시형태]
본 발명의 제 4 실시형태는, 도 10에 나타낸 스윙압축기(300)를 대상으로 한 것이다. 상기 제 3 실시형태의 압축기구(230)는, 1개의 실린더(219)를 구비한 것 대신, 본 실시형태의 압축기구(301)는, 복수의 실린더 본체(325, 326)를 구비한다. 그리고 그 밖의 구성, 작용에 대해서는 제 3 실시형태의 스윙압축기(200)와 마찬가지이다.
본 실시형태의 스윙압축기(300)는 상기 제 3 실시형태와 마찬가지로, 냉동장치의 냉동회로에 설치되며, 유체인 가스냉매를 압축시키기 위해 이용된다. 여기서는, 복수의 실린더 본체(325, 326)를 구비하는 압축기구(301)에 대해서만 설명한다.
상기 압축기구(301)에는 2개의 실린더 본체(325, 326)가 배치되며, 이들 2개의 실린더 본체(325, 326)는, 구동축(314)이 이어지는 방향, 즉 상하방향으로 병설된다.
프론트헤드(307)는 위쪽에 배치되는 제 1 실린더 본체(325) 상면에, 또 리어헤드(308)는 아래쪽에 배치되는 제 2 실린더 본체(326) 하면에 각각 배치된다. 상기 제 1 실린더 본체(325) 및 제 2 실린더 본체(326) 사이에는, 구획플레이트로서의 중간플레이트(327)가 배치된다. 상기 중간플레이트(327) 중앙부에는, 구동축(314)의 관통공(327a)이 형성된다.
상기 프론트헤드(307)와 제 1 실린더 본체(325), 중간플레이트(327), 제 2 실린더 본체(326) 및 리어헤드(308)는, 상기한 순서로 배치되어 볼트로 체결된다. 그리고 상기 구동축(314)은 양 헤드(307, 308), 양 실린더 본체(325, 326) 및 중간플레이트(327)를 관통한다.
상기 제 1 실린더 본체(325)에는 제 1 요통피스톤(333)이, 또 제 2 실린더 본체(326)에는 제 2 요통피스톤(334)이 각각 배치된다. 그리고 본 실시형태에서 는, 프론트헤드(307), 제 1 실린더 본체(325), 제 1 요통피스톤(333) 및 중간플레이트(327)에 의해 구획 형성되는 제 1 압축실(335)과, 리어헤드(308), 제 2 실린더 본체(326), 제 2 요통피스톤(334) 및 중간플레이트(327)에 의해 구획 형성되는 제 2 압축실(336)의 2개 압축실이 형성된다.
상기 스윙압축기(300)를 운전하면, 중간플레이트(327)의 상면은 제 1 요통피스톤(333)의 하면과 미끄럼 운동하고, 중간플레이트(327)의 하면은 제 2 요통피스톤(334)의 상면과 미끄럼 운동한다. 그래서 본 실시형태에서는, 중간플레이트(327)의 상면과 하면을, 화성처리에 의해 기재 표면거칠기(Ra)를 1㎛로 하고, 그 위에 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층을 직접 형성한다.
본 실시형태에 의해, 중간플레이트(327)에 수지층을 직접 형성하므로, 중간플레이트(327)와 수지층이 견고하게 밀착된다. 또 중간플레이트(327)의 상면과 제 1 요통피스톤(333) 하면과의 미끄럼 접촉면에서의 틈새와, 중간플레이트(327)의 하면과 제 2 요통피스톤(334) 상면과의 미끄럼 접촉면에서의 틈새가 저감되어 양호한 차폐성이 확보된다. 이로써 압축기로서의 신뢰성도 향상된다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 3 실시형태와 마찬가지이다.
-제 4 실시형태의 변형예-
본 변형예는, 상기 제 4 실시형태가 중간플레이트(327)의 상면과 하면에 윤활제로서 수지층을 형성한 것 대신, 제 1 요통피스톤(333)과 제 2 요통피스톤(334) 전체에 직접 수지층을 형성하는 것이다.
즉 제 1 요통피스톤(333)과 제 2 요통피스톤(334)의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 하고, 그 위에 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층을 직접 형성한다.
본 변형예에서는, 제 1 요통피스톤(333)과 제 2 요통피스톤(334)에 수지층을 직접 형성하므로, 제 1 요통피스톤(333)과 제 2 요통피스톤(334)에 수지층이 견고하게 밀착된다. 그리고 상기 제 4 실시형태와 마찬가지로, 제 1 요통피스톤(333) 하면과 중간플레이트(327)의 상면과의 틈새와, 제 2 요통피스톤(334) 상면과 중간플레이트(327)의 하면과의 틈새가 저감되어 양호한 차폐성이 확보된다. 이로써 압축기로서의 신뢰성도 향상된다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 4 실시형태와 마찬가지이다.
[제 5 실시형태]
본 실시형태는, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이 회전피스톤형의 회전압축기(400)를 대상으로 한 것이다.
이 회전압축기(400)는, 상기 제 3 실시형태의 스윙압축기(200)와 거의 마찬가지 구조로, 전 밀폐형의 케이싱(410) 내부에 압축기구(420)와 전동기(430)가 수납되며, 토출관(415) 및 흡입관(414)을 구비한다. 상기 회전압축기(400)는 도 12에 나타낸 바와 같이, 압축기구(420)의 회전피스톤(424)과 블레이드(426)가 별개로 구성되며, 회전피스톤(424)이 자전하면서 실린더실(425) 내주면을 따라 공전한다.
또 상기 회전압축기(400)는 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 냉동장치의 냉매회로에 배치되어 유체인 가스냉매를 압축시키기 위해 이용된다. 여기서는 본 실시형태의 회전압축기(400)가, 제 3 실시형태의 스윙압축기(200)와 다른 구조, 즉 압축기구(420)에 대해서만 설명한다.
상기 압축기구(420)는, 실린더부(421)와 프론트헤드(422), 및 리어헤드(423)를 구비하며, 상기 실린더부(421)와 프론트헤드(422), 및 리어헤드(423)에 의해 실린더실(425)이 형성된다.
상기 프론트헤드(422)와 리어헤드(423)에는, 구동축(433)을 지지하기 위한 주베어링부(422a)와 부베어링부(423a)가 각각 형성된다. 구동축(433)의 실린더실(425)에 위치하는 편심부(433a)는, 본체부(433b)보다 큰 지름으로 형성된다. 그리고 상기 편심부(433a)는, 압축기구(420)의 회전피스톤(424)에 삽입된다. 상기 회전피스톤(424)은 고리형으로 형성되며, 그 외주면이 실린더(421) 내주면과 실질적으로 한 점에서 접촉하도록 형성된다.
상기 실린더(421)에는, 이 실린더(421)의 지름방향을 따라 블레이드 홈(421a)이 형성된다. 이 블레이드 홈(421a)에는, 블레이드(426)가 실린더(421)와 미끄럼 접촉하여 장착된다. 상기 블레이드(426)는, 블레이드 홈(421a) 내에 배치된 스프링(427)에 의해 지름방향 안쪽으로 밀리며, 선단이 항상 회전피스톤(424)의 외주면에 접촉한다.
상기 블레이드(426)는, 실린더(421) 내주면과 회전피스톤(424) 외주면 사이의 실린더실(425)을 흡입실(425a)과 압축실(425b)로 구획한다. 상기 실린더(421)에는, 흡입관(414)과 흡입실(425a)을 연통시키는 흡입구(428)가 형성된다. 또 상기 프론트헤드(422)에는, 압축실(425b)과 케이싱(410) 내의 공간을 연통시키는 토출구(429)가 형성된다.
여기서 상기 프론트헤드(422) 상면에는 오목부(440)가 형성된다. 이 오목부(440)에는, 토출구(429)를 개폐하는 토출밸브(441)가 배치된다.
상기 회전압축기(400)를 운전하면, 회전피스톤(424)의 외주면은 실린더(421)의 내주면과 미끄럼 운동하고, 회전피스톤(424)의 상면은 프론트헤드(422)의 하면과 미끄럼 접촉하며, 회전피스톤(424)의 하면은 리어헤드(423)의 상면과 미끄럼 접촉한다. 그래서 본 실시형태는, 회전피스톤(424) 전체의 기재 표면거칠기(Ra)를 화성처리에 의해 1㎛로 하고, 그 위에 PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층을 직접 형성한다.
이와 같이, 상기 회전피스톤(424) 전체에 수지층을 직접 형성함으로써, 회전피스톤(424)과 수지층이 견고하게 밀착된다. 또한 상기 회전피스톤(424)과 프론트헤드(422) 및 리어헤드(423)와의 습동성이 향상됨과 더불어, 이 미끄럼 접촉면에서의 틈새가 저감되므로, 실린더실(425)의 양호한 차폐성이 확보된다.
여기서 본 실시형태에 있어서도, 상기 제 3 실시형태 및 이 제 3 실시형태의 제 1 내지 제 5 변형예와 마찬가지인 습동부분에 윤활층인 수지층을 형성해도 된다.
구체적으로는, 구동축(433)과 주베어링부(422a) 및 부베어링부(423a)가 미끄럼 운동하며, 편심부(433a)와 피스톤(424)이 미끄럼 운동하므로, 이 습동부분에 베어링금속인 윤활부(422b, 423b, 433b)를 형성해도 된다. 상기 윤활부(422b, 423b, 433b)는 원통형이며, 철을 기재로 하고 그 원주면을 화성처리에 의해 기재 표면거칠기(Ra)를 1㎛로 한 위에, PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층인 윤활층을 형 성한 습동부재이다. 상기 윤활부(422b, 423b, 433b)를 형성함으로써, 구동축(433)과 주베어링부(422a) 및 부베어링부(423a)의 습동부분, 편심부(433a)와 피스톤(424)의 습동부분에서의 습동성이 향상된다.
또 윤활부(422b, 423b, 433b)를 형성하지 않고, 주베어링부(422a) 및 부베어링부(423a)에 미끄럼 접촉하는 구동축(433) 외주면과 편심부(433a)의 외주면, 또는 주베어링부(422a) 및 부베어링부(423a)의 내주면과 피스톤(424)의 내주면을, 화성처리에 의해 기재 표면거칠기(Ra)를 1㎛로 한 위에, PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층인 윤활층을 형성해도 된다. 이로써 윤활부(422b, 423b, 433b)를 형성하는 일없이, 구동축(433)과 주베어링부(422a) 및 부베어링부(423a)의 습동부분, 편심부(433a)와 피스톤(424)의 습동부분에서의 습동성이 향상된다.
또한 블레이드(426)와 블레이드 홈(421a)이 미끄럼 운동하므로, 블레이드(426) 또는 블레이드 홈(421a)의 표면을, 화성처리에 의해 기재 표면거칠기(Ra)를 1㎛로 한 위에, PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층인 윤활층을 형성해도 된다. 이로써 블레이드(426)의 블레이드 홈(421a) 내에서의 진퇴운동이 원활해지므로, 피스톤(424)의 자전을 수반하는 공전운동도 원활해져, 압축기로서의 신뢰성도 향상된다.
또 상기 편심부(433a)의 상면이 프론트헤드(422)의 하면과 미끄럼 운동하며, 편심부(433a)의 하면이 리어헤드(423)의 상면과 미끄럼 운동하므로, 편심부(433a)의 상면 및 하면을, 화성처리에 의해 기재 표면거칠기(Ra)를 1㎛로 한 위에, PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층인 윤활층을 형성해도 된다. 이로써 편심 부(433a)와 프론트헤드(422) 및 리어헤드(423)와의 미끄럼 접촉면에서, 습동성이 향상됨과 더불어, 이 습동부분의 틈새가 저감되어 양호한 차폐성이 확보된다.
그리고 상기 실린더실(425)을 형성하는 실린더부(421)의 내주면과, 프론트헤드(422) 하단면과, 상기 리어헤드(423)의 상단면을, 화성처리에 의해 기재 표면거칠기(Ra)를 1㎛로 한 위에, PAI/FEP/PTFE=70/25/5 조성비의 수지층인 윤활층을 형성해도 된다. 이로써 실린더실(425) 내면과, 이 실린더실(425) 내면과 미끄럼 운동하는 편심부(423a)의 상면 및 하면과, 피스톤(424)의 상면, 하면 및 외주면과, 블레이드(426) 상면 및 하면과의 습동성이 향상된다. 또한 이 습동부분의 틈새가 저감되어 양호한 차폐성이 확보되므로, 압축기로서의 신뢰성이 향상된다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 3 실시형태와 마찬가지이다.
[그 밖의 실시형태]
상기 각 실시형태는 다음과 같은 구성으로 해도 된다.
상기 제 1 내지 제 5 실시형태에서는, 베어링부나 스크롤, 실린더와 피스톤 등의 습동부분에 대해 윤활제로서 수지층을 형성했으나, 그밖에도 미끄럼 운동하는 부분이라면, 마찬가지로 기재표면을 소정의 표면거칠기(Ra)로 하고, 그 표면에 불소함유수지를 포함하는 수지층을 형성한 윤활부를 형성해도 된다.
또 제 1 내지 제 5 실시형태에서는, 스크롤형 압축기(10, 100), 스윙압축기(200, 300), 회전압축기(400)의 습동부분에 있어서, 기재 표면거칠기(Ra)를 소정의 거칠기로 하고, 그 표면에 불소함유수지를 포함하는 수지층을 형성했으나, 압축기는 유체를 압축시키는 어떠한 형식의 압축기라도 된다. 또 유체도 냉매에 한정 되지 않는다. 그리고 본 발명의 습동부재는 압축기에 사용되는 습동부재에 한정되지 않는다. 압축기 이외의 유체기계의 습동부재, 차량이나 제조장치 등의 구동부, 회전부분 등, 습동부분이라면 어떠한 부분이라도 된다.
또 전술한 습동부분은, 서로 미끄럼 운동하는 2개 부재의 한쪽 부재에서만 기재 표면거칠기(Ra)를 소정의 거칠기로 하고, 그 표면에 불소함유수지를 포함하는 수지층을 형성해도 되고, 양쪽 부재에서 기재 표면거칠기(Ra)를 소정의 거칠기로 하고, 그 표면에 불소함유수지를 포함하는 수지층을 형성해도 된다.
또한 상기 습동부재의 기재는 철에 한정되지 않고, 알루미늄 등 철 이외의 금속이라도 상관없다.
또 상기 기재를 조면화하는 것은 화성처리에 한정됨 없이, 샌드블라스팅 처리 등 각종 주지의 방법을 이용할 수 있다. 또한 화성처리에 이용되는 약제도 인산망간에 한정됨 없이, 다른 인산염이나 주지의 약액을 이용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 습동부재 및 압축기는, 우수한 습동성능을 가지며, 공조기나 차량, 제조장치, 공작기계 등으로서 유용하다.

Claims (19)

  1. 금속제 기재의 표면에 불소수지를 함유하는 수지층을 구비한 습동부재에 있어서,
    상기 기재의 표면은, 조면화(粗面化) 처리에 의해 윤곽곡선의 산술평균 높이(Ra)가 0.5㎛보다 크고 10㎛ 미만의 표면거칠기인 것을 특징으로 하는 습동부재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기재의 표면은, 조면화 처리에 의해 윤곽곡선의 산술평균 높이(Ra)가 0.75㎛보다 크고 10㎛ 미만의 표면거칠기인 것을 특징으로 하는 습동부재.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 조면화 처리는 화성처리(chemical conversion treatment)인 것을 특징으로 하는 습동부재.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 수지층은 폴리아미드이미드수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 습동부재.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기재의 표면층에는 경질화 처리가 실시되지 않는 것을 특징으로 하는 습동부재.
  6. 습동부재를 구비한 유체기계에 있어서,
    상기 습동부재는, 금속제 기재 표면의 적어도 일부에 불소수지를 함유하는 수지층을 구비하며,
    상기 수지층 기재의 표면은, 조면화 처리에 의해 윤곽곡선의 산술평균 높이(Ra)가 0.5㎛보다 크고 10㎛ 미만의 표면거칠기인 것을 특징으로 하는 유체기계.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 수지층 기재의 표면은, 조면화 처리에 의해 윤곽곡선의 산술평균 높이(Ra)가 0.75㎛보다 크고 10㎛ 미만의 표면거칠기인 것을 특징으로 하는 유체기계.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 조면화 처리는 화성처리인 것을 특징으로 하는 유체기계.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 수지층은 폴리아미드이미드수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 유체기계.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 습동부재는 냉매에 노출되는 것을 특징으로 하는 유체기계.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 냉매는, 불소함유물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체기계.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 냉매에 대한 윤활제의 혼합률은 5% 이하인 것을 특징으로 하는 유체기계.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 냉매에는 윤활제가 실질적으로 혼합되지 않는 것을 특징으로 하는 유체기계.
  14. 청구항 6에 있어서,
    서로 맞물리는 한 쌍의 스크롤(50, 60)을 갖는 스크롤기구(40)를 구비하며,
    한 쌍의 스크롤(50, 60) 중 적어도 한쪽이 습동부재를 구성하고,
    이 습동부재인 스크롤(50, 60)은, 금속제 기재 표면의 적어도 일부에 상기 수지층을 구비하는 것을 특징으로 하는 유체기계.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 수지층은, 가동스크롤(50)의 베어링부(53)에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 유체기계.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 수지층은, 가동스크롤(50) 전체에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 유체기계.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 수지층은, 가동스크롤(50)의 가동측 랩(52)에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 유체기계.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 수지층은, 고정스크롤(60)에서의 가동스크롤(50) 대향면 전체에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 유체기계.
  19. 청구항 6에 있어서,
    서로 맞물리는 한 쌍의 스크롤(50, 60)을 갖는 스크롤기구(40)를 구비하며,
    이 한 쌍의 스크롤(50, 60) 중 가동스크롤(50)의 스러스트베어링(80)이 습동 부재를 구성하고,
    이 습동부재인 스러스트베어링(80)은, 가동스크롤(50)과의 미끄럼 접촉면(81)에 상기 수지층이 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 유체기계.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120009355A (ko) * 2010-07-23 2012-02-01 엘지전자 주식회사 부시베어링 및 이의 제조방법 및 이를 구비한 밀폐형 압축기

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8047825B2 (en) * 2007-04-09 2011-11-01 United Technologies Corporation Fluoropolymer-containing films for use with positive-displacement fluid pumps
WO2009095740A1 (en) * 2008-01-30 2009-08-06 Danfoss Commercial Compressors Temporary self-lubricating coating for scroll compressor
CN102418698B (zh) 2008-05-30 2014-12-10 艾默生环境优化技术有限公司 具有包括活塞致动的输出调节组件的压缩机
DE102008049825B4 (de) * 2008-10-01 2017-04-06 Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft Gleithülse
US8616014B2 (en) * 2009-05-29 2013-12-31 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having capacity modulation or fluid injection systems
FR2950271B1 (fr) * 2009-09-23 2011-12-09 Air Liquide Dispositif de distribution de jets de fluide cryogenique avec joint en polymere a coefficient de dilatation donne
DE102009047576A1 (de) * 2009-12-07 2011-06-09 Robert Bosch Gmbh Pumpenanordnung
EP2657527B1 (en) * 2010-12-22 2017-11-15 Daikin Industries, Ltd. Compressor
US9243635B2 (en) * 2010-12-27 2016-01-26 Daikin Industries, Ltd. Compressor with different resin hardness layers
US8613555B2 (en) 2011-05-09 2013-12-24 Trane International Inc. Composite metal-polymer bushing and crankshaft assembly
KR101386485B1 (ko) * 2012-09-24 2014-04-18 엘지전자 주식회사 베어링을 구비한 스크롤 압축기
KR102051094B1 (ko) 2013-06-03 2019-12-02 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
KR101729579B1 (ko) * 2015-05-18 2017-04-24 엘지전자 주식회사 압축기
FR3075249A1 (fr) * 2017-12-15 2019-06-21 Exoes Machine volumetrique spiro-orbitale
US11656003B2 (en) 2019-03-11 2023-05-23 Emerson Climate Technologies, Inc. Climate-control system having valve assembly

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4143204A (en) * 1971-12-27 1979-03-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Articles coated with fluorocarbon resins
JPH08323861A (ja) * 1995-03-31 1996-12-10 Ntn Corp 回転機械又は往復機械の機械要素
JPH0988851A (ja) * 1995-09-29 1997-03-31 Ntn Corp 容積形圧縮機のスクロール部材の製造方法
JP3671552B2 (ja) * 1996-09-30 2005-07-13 ダイキン工業株式会社 圧縮機用油分離器およびその製造方法
JPH10196562A (ja) * 1997-01-17 1998-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd スクロール圧縮機
JP4381532B2 (ja) * 1999-12-09 2009-12-09 株式会社日立製作所 揺動ピストン形圧縮機
JP4310960B2 (ja) * 2002-03-13 2009-08-12 ダイキン工業株式会社 スクロール型流体機械

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120009355A (ko) * 2010-07-23 2012-02-01 엘지전자 주식회사 부시베어링 및 이의 제조방법 및 이를 구비한 밀폐형 압축기

Also Published As

Publication number Publication date
EP1803939A1 (en) 2007-07-04
AU2005288363A1 (en) 2006-04-06
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