KR20080042124A - 냉매 압축기, 냉각 시스템 및 냉장고 - Google Patents

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히로미츠 이와타
마코토 가타야마
이쿠토모 우메오카
유우키 요시미
히로타카 가와바타
요시노리 이시다
마사토 이시와타
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
후지 세이사쿠쇼 가부시키가이샤
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Abstract

금속 재료로 제조된 미끄럼 구성 요소를 포함하는 압축 요소를 갖는 냉매 압축기에서, 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 표면 중 적어도 하나에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 혼합층을 형성하고, 혼합층의 표면에 단일 몰리브덴 이황화물 층이 더 형성된다. 이러한 구성으로, 상기 단일층을 사용하여 초기 합치가 이루어지고, 미끄럼 손실이 줄어든다. 단일층이 벗겨지더라도, 혼합층의 몰리브덴 이황화물이 낮은 마찰 계수에서 쪼개지기 때문에, 고체 윤활 작용을 얻을 수 있고, 미끄럼 섹션의 마찰 계수가 낮아져, 미끄럼 손실이 줄어든다.

Description

냉매 압축기, 냉각 시스템 및 냉장고{REFRIGERANT COMPRESSOR, COOLING SYSTEM AND REFRIGERATOR}
본 발명은 가정용 전기 냉동-냉장고 등에 주로 사용되는 냉매 압축기에 관한 것이다.
최근에, 화석 연료(fossil fuel)를 덜 소비하는 고효율 압축기들이 지구 환경의 보호를 위해 개발되고 있는 중이다.
통상적인 압축기에 있어서, 미끄럼 섹션(sliding section)을 구성하는 미끄럼 부재 중 하나는 망간 인산염(manganese phosphate)으로 처리된, 질화 철(nitrided iron)을 베이스로 하는 재료로 제조되고, 다른 미끄럼 부재는 양극(陽極) 처리된 알루미늄 다이 캐스트(anodized aluminum die cast)로 제조된다(예컨대, 일본국 특허 공개 공보 Hei 6-117371호를 참조).
도 14는 일본국 특허 공개 공보 Hei 6-117371호에 개시된 종래의 냉매 압축기를 나타내는 단면도이다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 밀폐 용기(1)의 하부에는 오일(2)이 축적되고, 밀폐 용기(1)는 고정자(3)와 회전자(4)를 포함하는 전기 구동 요소(5)를 수용하고, 또한 상기 전기 구동 요소(5)를 사용하여 구동되는 왕복 압축 요소(6)를 수용한다.
이어서, 압축 요소(6)의 상세 내용을 아래에서 설명한다.
크랭크축(7)은, 상기 크랭크축에 고정되도록 회전자(4)가 압입되는 주축부(8)와, 상기 주축부(8)에 대하여 편심이 되도록 형성된 편심 축(eccentric shaft)(9)을 포함한다. 오일 펌프(10)가 크랭크축(7)에 제공된다. 거의 원통형인 보어 섹션(bore section)(12)을 갖는 압축 챔버(13)가 실린더 블록(11)에 형성되고, 상기 실린더 블록(1)에는 주축부(8)를 받치는 베어링 섹션(14)이 마련되어 있다.
보어 섹션(12) 내에 느슨하게 끼워지는 피스톤(15)은, 피스톤 핀(16)과 또한 연결 수단으로서 역할을 하는 커넥팅 로드(17)를 통해 편심 축(9)에 연결된다. 보어 섹션(12)의 단부 면은 밸브 플레이트(18)로 밀봉된다.
고압 챔버가 형성되는 헤드(19)는 보어 섹션(12)의 대향 측에서 밸브 플레이트(18)에 고정되어 있다. 밀폐 용기(1) 내로 냉매 가스(도시하지 않음)를 도입하기 위하여 흡입관(20)이 밀폐 용기(1)에 고정되어 냉동 사이클의 저압 측(도시하지 않음)에 연결된다. 밸브 플레이트(18)와 헤드(19) 사이에 흡입 머플러(suction muffler)(21)가 유지된다.
크랭크축(7)의 주축부(8)와 베어링 섹션(14) 사이, 피스톤(15)과 보어 섹션(12) 사이, 피스톤 핀(16)과 커넥팅 로드(17) 사이, 및 크랭크축(7)의 편심 축(9)과 커넥팅 로드(17) 사이에, 각각 미끄럼 섹션이 형성된다. 미끄럼 섹션을 구성하는 미끄럼 부재 중 하나는, 망간 인산염으로 처리된, 질화 철-기반 재료로 제조되고, 다른 미끄럼 부재는 양극 처리된 알루미늄 다이 캐스트로 제조된다.
상기에서 설명한 바와 같이 구성된 냉매 압축기의 동작을 다음에 설명한다. 통상적인 전원(도시하지 않음)으로부터 공급되는 전력이 전기 구동 요소(5)에 인가되어 전기 구동 요소(5)의 회전자(4)를 회전시킨다. 회전자(4)는 크랭크축(7)을 회전시키고, 편심 축(9)의 편심 동작은 연결 수단으로서 역할을 하는 커넥팅 로드(17)로부터 피스톤 핀(16)에 전달되어 피스톤(15)을 구동시킨다. 따라서, 피스톤(15)은 보어 섹션(12) 내측에서 왕복 운동하고, 흡입관(20)을 통해서 밀폐 용기(1) 내로 도입된 냉매 가스가 흡입 머플러(21)를 통해 흡입되어 압축 챔버(13) 내측에서 지속적으로 압축된다.
크랭크축(7)이 회전하면, 오일 펌프(10)로부터 각각의 미끄럼 섹션에 오일(2)이 공급되어 미끄럼 섹션을 윤활시키게 된다. 또한, 공급된 오일(2)은 피스톤(15)과 보어 섹션(12) 간의 밀봉체로서 역할을 한다.
피스톤(15)이 보어 섹션(12)에 느슨하게 끼워지게 되는 반면, 그 사이에는 매우 작은 틈새(clearance)가 형성되어 누출 손실을 감소시킨다. 따라서, 그 형상과 정밀도의 변동으로 인해 피스톤(15)과 보어 섹션(12)은 상호 간에 부분 접촉을 할 수도 있다. 그러나, 미끄럼 섹션의 미끄럼 부재들 중 하나가 경도와 밀도가 낮은 망간 인산염으로 처리되기 때문에, 미끄럼 섹션이 서로 접촉을 한다고 하더라도, 접촉 부분의 망간 인산염이 마모됨으로써, 2개의 정합하는 부재들의 형상은 서로 맞게 될 수 있다(초기 합치(initial break-in)). 그러므로, 피스톤(15)과 보어 섹션(12) 사이의 미끄럼 섹션에서 미끄럼 손실(sliding loss)을 저감할 수 있다.
상기에서 설명한 일본국 특허 공개 공보 Hei 6-117371호에 기술된 냉매 압축 기에서, 미끄럼 섹션의 미끄럼 부재들 중 하나가 경도와 밀도가 낮은 망간 인산염으로 처리되기 때문에, 미끄럼 섹션은 훌륭한 초기 합치 성능을 갖는다. 그러나, 예컨대, 미끄럼 부재들 간에 유막(oil film)이 형성되지 않는 시동 시에 미끄럼 부재들이 반복적으로 서로 접촉을 하게 된다면, 망간 인산염 층은 마모되어 손실되고, 미끄럼 부재들의 기초 재료(base material)들이 서로 금속간 접촉(metallic contact)을 할 수도 있게 된다. 따라서, 냉매 압축기에서 마찰 계수가 증가하여 미끄럼 손실이 증가한다. 만일 미끄럼 부재들로부터 생성되는 열이 증가하면, 마멸(abrasion)이 증가할 수 있고 또한 비정상적인 마멸이 발생할 수도 있다.
특히 피스톤(15)과 보어 섹션(12) 사이에서 마멸이 발생하여 이들 간의 틈새가 증가한다면, 피스톤(15)과 보어 섹션(12) 간의 틈새에서 압축된 냉매 가스가 누출되어, 효율이 떨어질 수도 있다.
또한, 마멸에 의해 생성된 금속 분말이 오일 내에서 변질된 재료들과 작용하여, 슬러지가 형성된다. 이 슬러지는 미세한 유로(流路)를 갖는 모세관 튜브(capillary tube)의 내벽과, 냉각 시스템에서 일반적으로 팽창기로 사용되는 팽창 밸브에 고착되어, 냉매의 순환을 저지할 수도 있다.
또한, 다른 종래기술에 따르면, 압축기를 위한 미끄럼 재료로서 기능을 하기 위해 미끄럼 부재의 미끄럼 면에 고체 윤활제로서 역할을 하는 몰리브덴 이황화물(molybdenum disulfide)(MoS2)을 고체-용해(solid-dissoving)시킴으로써, 혼합층(mixed layer)이 형성된다(예컨대, WO 04/055371호 팸플릿 참조).
도 15는 WO 04/055371호 팸플릿에 기술된 종래기술에 따라 몰리브덴 이황화물을 고체-용해시킴으로써 형성되는 혼합층의 단면을 나타낸다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 혼합층(33)은, 금속 재료로 만들어지고 또한 압축 요소를 구성하는 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 형성된다. 이와 같은 구성으로, 피스톤(15)의 속도가 0으로 되는 피스톤(15)의 상사점(the top dead center)과 하사점(the bottom dead center)에서 피스톤(15)과 보어 섹션(12) 사이에 금속간 접촉이 발생한다 하더라도, 피스톤(15)의 표면 상에 형성된 혼합층(33)에서 몰리브덴 이황화물의 고체 윤활로 인해 마찰 계수가 낮아져, 마찰 손실을 줄일 수 있다. 또한, 미끄럼 섹션의 표면에 형성되는 미세한 피트(34)(minute pit)가 압축 동안에 래버린스 실(labyrinth seal)로 역할을 하여, 누출 손실이 줄어들 수 있고, 또한 마멸 저항성이 개선될 수 있다.
상기에서 설명한 WO 04/055371호의 팸플릿에 기술된 명세서에 따르면, 고체 간 접촉(solid-to-solid contact)이 발생한다 하더라도, 혼합층(33)의 몰리브덴 이황화물이 낮은 마찰 계수에서 쪼개져, 자체-윤활 작용(self-lubrication action)이 이루어진다. 그러나, 명세서에 따르면, 혼합층은 기초 재료의 경도에 근접한 경도를 갖고, 또한 초기 합치의 효과를 거의 얻을 수 없다. 그러므로, 미끄럼 손실을 줄일 수 없고, 압축기의 효율을 떨어뜨린다고 하는 문제가 있다.
부수적으로, 혼합층이 자체-윤활 작용을 갖는다 하더라도, 정합 미끄럼 구성 요소의 혼합층 또는 미끄럼 면이 마멸된다면, 금속 분말과 금속염을 생성한다는 문제가 있다.
예컨대, WO 04/055371호의 팸플릿에서 설명한 바와 같이, 미끄럼 면에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 혼합층을 형성하고, 또한 일본국 공개 특허 공보 Hei 6-117371호에 기술된 망간 인산염 처리가 혼합층에 더 수행되는 경우에, 2개의 방법을 사용하는 장점들을 얻을 수 있다는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 망간 인산염 처리가 혼합층에 실행된다면, 미끄럼 구성 요소의 표면과 표면에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 형성되는 혼합층은 부식하여 손실되는데, 아래에서 설명하는 화학 반응식: (화학식 1), (화학식 2) 및 (화학식 3)에 따라 망간 인산염 처리 동안에 화학 반응이 실행되기 때문이다. 이러한 이유로, 상기에서 설명한 구성을 실현하는 것은 거의 불가능하다.
2H3PO4 + Fe → Fe(H2PO4)2 + H2 (화학식 1)
Me(H2PO4)2 → MeHPO4 + H3PO4 (화학식 2)
3MeHPO4 → Me3(PO4)2 + H3PO4 (화학식 3)
여기서, Me는 2가 금속염(divalent metallic salt)(Fe, Mn)이고, Me(H2PO4)2는 제1차 인산염이고, MeHPO4 는 제2차 인산염이고, Me3(PO4)2는 제3차 인산염이다.
본 발명은 상기에서 설명한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 미끄럼 손실을 줄일 수 있고, 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공하기 위한 것이다.
상기에서 설명한 종래의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에 따른 냉매 압축기는, 혼합층이, 금속 재료로 제조된 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면 중 적어도 하나에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 형성되고, 혼합층의 표면에 단일 몰리브덴 이황화물 층이 더 형성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성으로, 단일 몰리브덴 이황화물 층을 사용하여 초기 합치가 이루어진다. 이것은 기초 재료 및 혼합층 또는 정합 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면에서 미끄럼 손실을 줄이고, 마멸을 억제하고, 금속 분말의 생성을 방지하는 효과들이 일어나게 한다. 또한, 본 발명에 따른 냉매 압축기에서, 단일층이 벗겨지고 또한 고체 간 접촉이 발생한다고 하더라도, 혼합층의 몰리브덴 이황화물이 육각형의 폐쇄 패킹 결정 구조(hexagonal closed packing crystal structure)를 갖기 때문에, 몰리브덴 이황화물은 낮은 마찰 계수에서 쪼개져 고체 윤활 작용을 얻게 된다. 이것은, 미끄럼 구성 요소의 마찰 계수를 낮추고 또한 미끄럼 손실을 줄이는 효과를 낳는다.
본 발명에 따른 냉매 압축기에 있어서, 혼합층은, 미끄럼 면에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해시킴으로써 형성되고, 상기에서 설명한 바와 같이, 단일 몰리브덴 이황화물 층이 혼합층의 표면에 더 형성된다. 이와 같은 구성으로, 마찰 계수를 줄일 수 있고, 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 냉매 압축기에 있어서, 혼합층과, 기초 재료와, 정합 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면으로부터 금속 마멸 분말의 생성을 억제할 수 있다. 따라서, 금속 마멸 분말과 품질 저하된 오일 간에 반응으로 형성되는 금속염의 양이 줄어든다. 따라서, 냉매 경로가, 모세관 튜브와 팽창 밸브와 같은 미세한 경로를 갖는다고 하더라도, 미세한 경로가 금속염으로 막히는 것을 방지할 수 있다.
청구항 1에 공포된 발명은, 압축 요소는 금속 재료로 제조된 미끄럼 구성 요소를 포함하고, 혼합층은 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면 중 적어도 하나에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 형성되고, 단일 몰리브덴 이황화물 층이 혼합층의 표면 상에 더 형성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성으로, 단일 몰리브덴 이황화물 층의 몰리브덴 이황화물의 자체-윤활 작용에 의해 마찰 계수가 낮아진다. 이것은 미끄럼 손실을 줄이는 효과를 낳는다. 또한, 청구항 1에 공포된 본 발명에 따라서, 단일층이 벗겨지고 또한 고체 간 접촉이 발생한다고 하더라도, 혼합층의 몰리브덴 이황화물이 육각형의 폐쇄 패킹 결정 구조를 갖기 때문에, 몰리브덴 이황화물이 낮은 마찰 계수에서 쪼개져, 고체 윤활 작용을 얻게 된다. 이것은 미끄럼 구성 요소의 마찰 계수를 낮추고 또한 미끄럼 손실을 줄인다. 그러므로, 청구항 1에 공포된 본 발명에 따라서, 혼합층과, 기초 재료와, 정합 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면에서 금속 마멸을 억제할 수 있게 되어, 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
청구항 2에 공포된 본 발명은, 청구항 1에 공포된 발명에 따른 혼합층 내의 몰리브덴 이황화물의 최대 농도가 5 w% 이상인 것을 특징으로 한다. 그러므로, 혼합층의 몰리브덴 이황화물의 자체-윤활이 안정적이고, 마찰 계수가 더욱 낮아진다. 이러한 이유로, 청구항 2에 공포된 발명에 따라, 청구항 1에 공포된 효과에 더하여, 혼합층과, 기초 재료와, 정합 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면에서 금속 마멸을 억제할 수 있게 되어, 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
청구항 3에 공포된 발명은, 청구항 1에 공포된 발명에 따른 혼합층의 두께가 0.1 내지 2.0 ㎛인 것을 특징으로 한다. 혼합층의 두께를 0.1 내지 2.0 ㎛로 설정함으로써, 혼합층의 몰리브덴 이황화물의 고체 윤활 작용을 안정적으로 얻을 수 있다. 그러므로, 청구항 3에 공포된 발명에 따라, 미끄럼 구성 요소의 마찰 계수가 낮아지고, 또한 미끄럼 손실이 감소된다. 이러한 이유로, 청구항 3에 공포된 발명에 따라, 청구항 1에 공포된 발명의 효과에 더하여, 혼합층과, 기초 재료와, 정합 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면에서 금속 마멸을 억제하여, 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
청구항 4에 공포된 발명은, 청구항 1에 공포된 발명에 따른 단일 몰리브덴 이황화물 층의 몰리브덴 이황화물의 순도가 98% 이상인 것을 특징으로 한다. 그러므로, 몰리브덴 이황화물의 마찰 계수보다 높은 마찰 계수를 갖는 불순물의 양이 매우 적어지게 되어, 단일 몰리브덴 이황화물 층의 마찰 계수를 낮출 수 있고, 미끄럼 손실을 줄일 수 있다. 이러한 이유로, 청구항 4에 공포된 발명에 따라, 청구항 1에 공포된 발명의 효과 이외에, 혼합층과, 기초 재료와, 정합 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면에서 금속 마멸을 억제할 수 있게 되어, 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
청구항 5에 공포된 발명은 청구항 1에 공포된 발명에 따른 단일 몰리브덴 이황화물 층의 두께가 0.1 내지 2.0 ㎛인 것을 특징으로 한다. 0.1 내지 2.0 ㎛의 두께를 갖는 단일층이 벗겨지더라도, 피스톤과 보어 섹션 사이로부터 누출량이 과도하게 증가하지 않고, 냉동 능력이 낮아지지 않는다. 이러한 이유로, 청구항 5에 공포된 발명에 따라, 청구항 1에 공포된 발명의 효과에 더하여, 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
청구항 6에 공포된 발명은 청구항 1 내지 5중 어느 하나에 공포된 냉매 압축기를 제공하는데, 밀폐 용기에 오일이 축적되고 또한 압축 요소가 수용되며, 상기 압축 요소는, 주축과 편심 축이 구비된 크랭크축과; 그 일단부가 크랭크축과 일체로 형성되고 그 타단부가 베어링 섹션과 일체로 형성되는 스러스트 섹션(thrust section)과; 주축을 회전 가능하게 지지(journaling)하는 베어링 섹션과; 원통형의 보어 섹션이 형성되는 실린더 블록과; 원통형의 보어 섹션 내측에서 왕복 운동하는 피스톤과; 편심 축과 병렬로 배치되어 피스톤에 고정되는 피스톤 핀; 및 편심 축을 피스톤에 연결하는 커넥팅 로드를 포함하는 왕복 압축 요소이고, 그리고 금속 재료로 제조된 미끄럼 구성 요소는, 크랭크축, 스러스트 섹션, 실린더 블록, 피스톤, 피스톤 핀 및 커넥팅 로드 중 적어도 하나이다. 청구항 6에 공포된 발명의 이러한 구성으로, 단일 몰리브덴 이황화물 층을 사용하여 초기 합치가 이루어진다. 이것은 미끄럼 손실을 줄이는 효과를 낳는다. 단일층이 벗겨져 고체 간 접촉이 발생하더라도, 혼합층의 몰리브덴 이황화물은 육각형의 폐쇄 패킹 결정 구조를 갖기 때문에, 낮은 마찰 계수에서 몰리브덴 이황화물이 쪼개져, 고체 윤활 작용을 얻게 된다. 이것은 미끄럼 구성 요소의 마찰 계수를 낮추는 효과와 미끄럼 손실을 줄이는 효과를 낳는다. 이러한 이유로, 청구항 6에 공포된 발명에 따라서, 혼합층과, 기초 재료와, 정합 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면에서 금속 마멸을 억제하여, 왕복 압축 요소를 포함하고 또한 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
청구항 7에 공포된 발명은 청구항 1 내지 5 중 어느 하나에 공포된 발명에 따른 냉매 압축기를 제공하는데, 밀폐 용기에 오일이 축적되고 또한 압축 요소가 수용되며, 압축 요소는, 주축과 편심 축이 구비된 크랭크축과; 일단부가 크랭크축과 일체로 형성되고 또한 타단부가 베어링 섹션과 일체로 형성되는 스러스트 섹션과; 주축을 회전 가능하게 지지하는 베어링 섹션과; 원통형의 보어 섹션이 형성되는 실린더 블록과; 원통형의 보어 섹션 내측에서 왕복 운동하는 피스톤; 및 피스톤이 연결된 측에서 볼이 고정되는 커넥팅 로드를 포함하고, 크림핑(crimping)에 의해 볼을 이동 가능하게 유지하는 피스톤이 왕복 압축 요소를 구성하며, 그리고 금속 재료로 제조된 미끄럼 구성 요소는, 크랭크축, 스러스트 섹션, 실린더 블록, 피스톤 및 커넥팅 로드 중 적어도 하나이다. 청구항 7에 공포된 발명의 이러한 구성으로, 단일 몰리브덴 이황화물 층을 사용하여 초기 합치가 이루어진다. 이것은 미끄럼 손실을 줄이는 작용을 일으킨다. 단일층이 벗겨져 고체 간 접촉이 발생한다 하더라도, 혼합층의 몰리브덴 이황화물이 육각형의 폐쇄 패킹 결정 구조를 갖기 때문에, 낮은 마찰 계수에서 몰리브덴 이황화물이 쪼개져 고체 윤활 작용이 이루어진다. 이것은 미끄럼 구성 요소의 마찰 계수를 낮추는 효과와 미끄럼 손실을 줄이는 효과를 낳는다. 이러한 이유로, 청구항 7에 공포된 발명에 따라서, 혼합층과, 기초 재료와, 정합 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면에서 금속 마멸을 억제할 수 있게 된다. 따라서, 피스톤과 볼 사이 크림프 섹션(crimped section)으로 들어가 그 사이에서 갇히게 되는(trapped) 금속 마멸 분말의 양이 줄어든다. 그러므로, 볼의 자유 운동이 제한을 받지 않아, 왕복 압축 요소를 포함하고 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 왕복 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
청구항 8에 공포된 발명은 청구항 1 내지 5 중 어느 하나에 공포된 발명에 따른 냉매 압축기를 제공하는데, 밀폐 용기에 오일이 축적되고 또한 압축 요소가 수용되며, 압축 요소는, 편심부를 갖는 축과; 상기 축의 회전 중심과 동축이 되도록 압축 챔버가 형성되는 실린더와; 편심부에 느슨하게 끼워지고 또한 압축 챔버 내측에서 구르는 롤링 피스톤(rolling piston)과; 압력 하에서 롤링 피스톤과 접촉하게 되면 압축 챔버를 고압 측과 저압 측으로 분할하는 베인(vane)과; 실린더의 양단부를 밀봉하는 데 사용되고 또한 전기 구동 요소의 한 측면과 전기 구동 요소의 대향 측면에서 각각 축을 지지하는 데 사용되는 주 베어링 및 보조 베어링과; 축의 일단부에 고정되는 오일 공급 스프링; 및 오일 공급 스프링을 수용하고 또한 일단부가 개방되어 상기 오일 속에 잠기는 오일 공급 파이프를 포함하는, 롤링-피스톤형 압축 요소이고, 그리고 금속 재료로 제조된 미끄럼 구성 요소는, 축, 실린더, 롤링 피스톤, 베인, 주 베어링, 보조 베어링, 오일 공급 스프링 및 오일 공급 파이프 중 적어도 하나이다. 청구항 8에 공포된 발명의 이러한 구성으로, 단일 몰리브덴 이황화물 층을 사용하여 초기 합치가 이루어진다. 이것은 미끄럼 손실을 줄이는 효과를 낳는다. 단일층이 벗겨져 고체 간 접촉이 발생한다고 하더라고, 혼합층의 몰리브덴 이황화물은 육각형의 폐쇄 패킹 결정 구조를 갖기 때문에, 낮은 마찰 계수에서 몰리브덴 이황화물이 쪼개져, 고체 윤활 작용을 얻게 된다. 이것은 미끄럼 구성 요소의 마찰 계수를 낮추는 효과와 미끄럼 손실을 줄이는 효과를 낳는다. 이러한 이유로, 청구항 8에 공포된 발명에 따라, 혼합층과, 기초 재료와, 정합 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면에서 금속 마멸을 억제할 수 있게 된다. 따라서, 회전 압축 요소를 포함하고 또한 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
청구항 9에 공포된 발명은, 청구항 1 내지 8 중 어느 하나에 공포된 냉매 압축기와, 모세관 튜브와 팽창 밸브가 구비된 팽창기를 포함하는 냉각 시스템을 제공한다. 청구항 9에 공포된 발명에 따라, 압축기로부터 배출되는 금속 마멸 분말의 양이 적고, 금속 마멸 분말과 품질이 저하된 오일 간의 작용에 의해 형성되어, 미세 경로로서 역할을 하는 모세관 튜브의 내벽과 팽창 밸브 내측의 미세 경로에 부착되는 금속염의 양이 줄어든다. 그러므로, 냉매의 순환이 방해를 받지 않고, 또한 높은 신뢰성을 갖는 냉각 시스템을 제공할 수 있게 된다.
청구항 10에 공포된 발명은, 청구항 1 내지 8 중 어느 하나에 공포된 냉매 압축기와, 그리고 대량의 냉매 순환을 갖는 범용의 냉동 창고 및 산업용 냉장고의 것보다 더 미세한 모세관 튜브 또는 팽창 밸브가 구비된 팽창기를 포함하는 냉각 시스템을 갖는, 가정용 냉장고와 같은 냉장고를 제공한다. 청구항 10에 공포된 발명은 청구항 9에 공포된 냉각 시스템을 갖기 때문에, 압축기로부터 배출되는 금속 마멸 분말의 양이 적고, 또한 금속 마멸 분말과 품질이 저하된 오일 간의 작용에 의해 형성되어, 미세 경로로서 역할을 하는 모세관 튜브의 내벽과 팽창 밸브 내측의 미세 경로에 부착되는 금속염의 양이 줄어든다. 그러므로, 냉매의 순환이 방해를 받지 않게 되고, 예를 들면, 높은 신뢰성을 갖는 가정용 냉장고를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 냉매 압축기를 나타내는 단면도.
도 2는 도 1의 부분 A의 확대도.
도 3은 도 2의 부분 B의 확대도.
도 4는 본 발명의 제1실시형태에 따라 몰리브덴 이황화물이 어떻게 형성되는지를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제1실시형태에 따른 냉매 압축기의 피스톤과 보어 섹션 간의 틈새와 냉동 능력 간의 관계를 나타내는 특성 그래프.
도 6은 본 발명의 제1실시형태에 따른 몰리브덴 이황화물의 농도 분포를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제1실시형태에 따른 몰리브덴 이황화물의 농도와 효율 간의 관계를 나타내는 특성 그래프.
도 8은 본 발명의 제1실시형태에 따라, 자유롭게 이동 가능하도록 하기 위해 커넥팅 로드에 고정되고 또한 피스톤에 연결되는 볼을 나타내는 커넥팅 로드 조립도.
도 9는 본 발명의 제1실시형태에 따른 가정용 냉장고의 구성을 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 제1실시형태에 따른 팽창 밸브를 나타내는 단면도.
도 11은 본 발명의 제2실시형태에 따른 냉매 압축기를 나타내는 단면도.
도 12는 도 11의 선 C-D를 따라 취한 단면도.
도 13은 도 12의 부분 E의 확대도.
도 14는 종래의 냉매 압축기를 나타내는 단면도.
도 15는 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 형성되는 통상적인 혼합층을 나타내는 단면도.
(제1실시형태)
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 냉매 압축기를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 부분 A의 확대도이고, 도 3은 도 2의 부분 B의 확대도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시형태에 따라 몰리브덴 이황화물이 어떻게 형성되는지를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1실시형태에 따른 냉매 압축기의 피스톤과 보어 섹션 간의 틈새와 냉동 능력 간의 관계를 나타내는 특성 그래프이고, 도 6은 본 발명의 제1실시형태에 따른 몰리브덴 이황화물의 농도 분포를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 제1실시형태에 따른 몰리브덴 이황화물의 농도와 효율 간의 관계를 나타내는 특성 그래프이고, 도 8은 본 발명의 제1실시형태에 따라, 자유롭게 이동 가능하도록 하기 위해 커넥팅 로드에 고정되고 또한 피스톤에 연결되는 볼을 나타내는 커넥팅 로드 조립도이고, 도 9는 본 발명의 제1실시형태에 따른 가정용 냉장고의 구성을 나타내는 도면이며, 그리고 도 10은 본 발명의 제1실시형태에 따른 팽창 밸브를 나타내는 단면도이다.
도 1, 2 및 3에서, 밀폐 용기(101)는 냉매 가스(102), R600a로 채워지고, 오일(103)은 밀폐 용기(101)의 하부에 축적된다. 또한, 밀폐 용기(101)는, 고정자(104)와 회전자(105)를 포함하는 전기 구동 요소(106)와, 전기 구동 요소(106)를 사용하여 구동되는 왕복 압축 요소(107)를 수용한다.
압축 요소(107)의 상세를 아래에서 설명한다.
크랭크축(108)은, 회전자(105)가 고정되도록 압입되는 주축(109)과, 상기 주축(109)에 대하여 편심이 되도록 형성되는 편심 축(110)을 포함한다. 오일((103)이 축적되어 있는 밀폐 용기(101)의 하부와 연통하는 오일 펌프(111)는, 상기 크랭크축(108)의 하단부에 구성된다. 거의 원통형인 보어 섹션(113)은 주철(cast iron)로 제조된 실린더 블록(112)에 형성되고, 상기 실린더 블록(112)에는 주축(109)을 지지하기 위한 베어링 섹션(114)이 구성된다.
또한, 플랜지 면(flange face)(120)이 회전자(105)에 형성되고, 스러스트 섹션(thrust section)(122)이 베어링 섹션(114)의 상단 면에 형성된다. 스러스트 와셔(thrust washer)(124)가 플랜지 면(120)과 베어링 섹션(114)의 스러스트 섹션(122)과의 사이에 삽입된다. 플랜지 면(120), 스러스트 섹션(122) 및 스러스트 와셔(124)는 스러스트 베어링 섹션(126)을 형성한다.
철-기반 재료로 제조된 피스톤(132)은, 보어 섹션(113)에 느슨하게 끼워지는 한편 보어 섹션과의 사이에 일정한 틈새를 갖는다. 피스톤(132)과 보어 섹션(113)은 압축 챔버(134)를 형성한다. 피스톤(132)은 피스톤 핀(137)과 접속 수단으로 역할을 하는 커넥팅 로드(138)를 통해 편심 축(110)에 연결된다. 보어 섹션(113)의 단부 면은 밸브 플레이트(139)로 밀봉된다.
고압 챔버가 형성되는 헤드(104)는, 보어 섹션(113)의 대향 측에서 밸브 플레이트(139)에 고정된다. 밀폐 용기(101) 내로 냉매 가스(102)를 도입하기 위하여 흡입관(도시하지 않음)이 밀폐 용기(101)에 고정되고, 또한 냉동 사이클의 저압 측(도시하지 않음)에 연결된다. 흡입 머플러(142)는 밸브 플레이트(139)와 헤드(140) 사이에 유지된다.
피스톤(132)과 보어 섹션(113) 사이, 주축(109)과 베어링 섹션(114) 사이, 스러스트 섹션(122)과 스러스트 와셔(124) 사이, 피스톤 핀(137)과 커넥팅 로드(138) 사이, 및 편심 축(110)과 커넥팅 로드(138) 사이에, 미끄럼 섹션이 각각 형성된다. 미끄럼 섹션을 구성하는 미끄럼 부재들 중 적어도 하나에, 기초 재료의 표면에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해시킴으로써 혼합층(150)이 형성되고, 혼합층(150)의 표면에 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)이 더 형성된다.
피스톤(132)을 예로 취하여, 미끄럼 부재의 구성을 아래에서 상세히 설명한다.
피스톤(132)과 보어 섹션(113) 사이에 구성된 미끄럼 섹션에, 피스톤(132)의 미끄럼 표면에, 즉, 기초 재료로서 역할을 하는 철-기반 재료의 표면에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 혼합층(150)이 형성되고, 상기 혼합층(150)의 표면에 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)이 더 형성된다. 몰리브덴 이황화물의 순도는 98% 이상이 되어야 하고, 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)의 두께는 0.1 내지 2.0 ㎛이 되어야 하고, 혼합층(150)의 두께는 0.1 내지 2.0 ㎛이 되어야 하고, 혼합 층(150)에서 몰리브덴 이황화물의 최대 농도가 5 wt% 이상 및 50 wt% 이하가 되어야 하는 것이 바람직하다.
몰리브덴 이황화물이 고체-용해되는 혼합층(150)을 형성하고, 또한 혼합층(150)의 표면에 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)을 더 형성하는 방법으로서, 순도 98% 이상을 갖는 몰리브덴 이황화물의 입자를 미끄럼 구성 요소의 기초 재료로서 역할을 하는 금속으로 제조된 미끄럼 면과 소정 레벨 이상의 속도로 충돌시키는 방법이 본 발명의 제1실시형태에서 사용된다.
이때 몰리브덴 이황화물의 투사 압력은 1.0 내지 1.5 MPa 이어야 하는 것이 바람직하다. 이 방법으로, 기초 재료 표면의 산소는 충돌 동안에 발생된 열에너지를 사용하여 확산되고, 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)이 형성된다. 또한, 몰리브덴 이황화물 입자의 충돌에 의해, 일부 입자는 기초 재료 내로 융해되어 금속학적으로 결합된다. 따라서, 몰리브덴 이황화물이 고체-용해되는 혼합층(150)과 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)을 동시에 형성할 수 있다.
피스톤(132)은 보어 섹션(113)에 느슨하게 끼워지는 한편, 거의 5 내지 15 ㎛의 틈새가, 예컨대, 직경 방향으로 피스톤과 보어 섹션 사이에 구성되어 누출 손실을 감소시킨다.
상기에서 설명한 바와 같이 구성된 제1실시형태에 따른 냉매 압축기의 동작을 아래에서 설명한다.
통상적인 전원(도시하지 않음)으로부터 공급되는 전력이 전기 구동 요소(106)에 공급되어 전기 구동 요소(106)의 회전자(105)를 회전시킨다. 회전 자(105)의 회전에 의해, 크랭크축(108)이 회전하고, 편심 축(110)이 편심적으로 회전한다. 편심 축(110)의 편심 동작은 연결 수단으로서 역할을 하는 커넥팅 로드(138)로부터 피스톤 핀(137)에 전달되어 피스톤(132)을 구동한다. 그러므로, 피스톤(132)은 보어 섹션(113) 내측에서 왕복 운동을 한다. 따라서, 흡입관(도시하지 않음)을 통해 밀폐 용기(101)에 도입된 냉매 가스(102)가 흡입 머플러(142)를 통해 압축 챔버(134) 내로 흡인되어 압축된다.
크랭크축(108)이 회전하면, 오일(103)이 오일 펌프(111)로부터 각각의 미끄럼 섹션에 공급되어 미끄럼 섹션을 윤활한다. 또한, 공급된 오일(103)은 피스톤(132)과 보어 섹션(113) 사이의 밀봉체로서 역할을 한다.
피스톤(132)과 보어 섹션(113) 사이의 틈새가 매우 작기 때문에, 피스톤(132)과 보어 섹션(113)은 그것들의 형상과 정밀도의 변동으로 인해 미끄럼 동작 동안에 서로 부분 접촉을 할 수도 있다. 제1실시형태에서, 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)의 몰리브덴 이황화물이 매우 쉽게 쪼개진다는 특성을 갖기 때문에, 2개의 정합하는 부재의 형상이 서로 간에 맞게 될 수가 있고, 초기 합치(initial break-in)가 적절히 이루어진다. 따라서, 정합하는 미끄럼 부재의 표면과 접촉하는 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)의 몰리브덴 이황화물이 마모되어 표면의 형상에 맞게 된다. 따라서, 미끄럼 손실을 줄일 수 있어, 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
피스톤(132)과 보어 섹션(1130 사이로부터 누출량과 냉동 능력 간의 관계를 도 5를 참조하여 아래에서 설명한다.
도 5의 수평축은 피스톤(132)과 보어 섹션(1130 간의 틈새를 나타내고, 수직축은 냉동 능력을 나타낸다.
도 5에 도시된 결과들에 따라서, 특정 틈새가 A 내지 B ㎛의 범위에 있다고 추정하면, 틈새가 B + 4 ㎛를 초과하면 냉동 능력이 급격히 낮아진다.
그러므로, 피스톤(132)의 미끄럼 표면 상의 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)이 0.1 내지 2.0 ㎛의 두께를 갖도록 형성된다. 이러한 구성으로, 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)이 작동 동안에 벗겨진다 하더라도, 피스톤(132)과 보어 섹션(113) 간의 틈새의 증가는 최대로 4.0 ㎛으로 제한된다. 따라서, 제1실시형태의 구성에서, 피스톤(132)과 보어 섹션(113) 사이로부터의 누출량은 과도하게 증가하지 않고, 냉동 능력이 과도하게 감소하지 않는다. 그러므로, 안정적으로 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
이어서, 본 발명의 제1실시형태에 따른 냉매 압축기에서, 미끄럼 표면에 형성되는 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)과 혼합층(150)의 효과를 아래에서 설명한다.
피스톤(132)이 상사점과 하사점에 위치하여, 그 속도가 0 m/s가 되게 되면, 이론적으로 유압이 생성되지 않아 유막이 형성되지 않는다. 그러므로, 금속간 접촉이 상사점과 하사점에서 자주 발생한다.
또한, 냉매 압축기의 피스톤(132)이 상사점에 위치하면, 피스톤(132)은 압축된 고압 냉매로 인해 큰 압축 부하를 받는다. 이 압축 부하는 피스톤 핀(137)과 커넥팅 로드(138)를 통해 크랭크축(108)에 전달되고, 크랭크축(108)은 상사점 근처에 위치하는 피스톤에 의해 가압된 다음 기울어지게 된다(tilted). 이 크랭크축(108)의 틸팅(tilting)은 보어 섹션(113) 내측에서 피스톤(132)을 기울어지게 하는 힘을 발생시킨다. 따라서, 한쪽 측에서 피스톤(132)의 상단 면의 단부와 다른 쪽 측에서 피스톤(132)의 하단 면의 단부가 보어 섹션(113)과 접촉하게 되어, 프라잉(prying)이 발생한다. 이러한 프라잉 때문에, 피스톤(132)과 보어 섹션(113)은 서로에 대하여 마찰을 하게 되어, 마멸이 발생한다. 제1실시형태에 따라 캔틸레버 베어링(cantilevered bearing)을 갖는 냉매 압축기의 경우에 있어서, 크랭크축(108)의 틸팅은 크게 되어, 프라잉이 상당히 발생한다.
따라서, 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)이 마멸되고, 표면에서 혼합층(150)이 노출되어 미끄럼 면으로서 사용될 수도 있게 된다.
제1실시형태에서, 혼합층(150)의 몰리브덴 이황화물이 육각형의 폐쇄 패킹 결정 구조를 가지며, 또한 그 분자 크기는 매우 작은데, 대략 6 ×10-14 ㎛이다. 그러므로, 몰리브덴 이황화물은 낮은 마찰 계수에서 쪼개진다. 따라서, 피스톤(132)과 보어 섹션(113) 사이에서 금속간 접촉이 일어난다 하더라도, 미끄럼 섹션의 마찰 계수는 낮아지게 되고, 또한 미끄럼 손실이 줄어든다. 그러므로, 높은 신뢰성을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 제1실시형태에 따른 피스톤(132)의 미끄럼 표면에 형성되는 몰리브덴 이황화물의 농도 분포를 나타낸다.
피스톤(132)의 미끄럼 면에 형성되고 또한 도 6에 도시되는 몰리브덴 이황화 물의 농도를 측정하는 데는 일반적으로 에너지 분산 X-선 분석기(energy dispersive X-ray analyzer)를 사용한다. 이 에너지 분산 X-선 분석기를 아래에서 간략하게 설명한다.
에너지 분산 X-선 측정기로부터 피스톤(132)의 미끄럼 면에 방출된 전자는, 미끄럼 표면을 소정의 깊이까지 통과하고, 특정의 X-선이 발생된다. 원자의 원자핵을 공전하는 전자가 소정 깊이까지 통과한 전자에 의해 원자로부터 외곽으로 방출되면, 빈 공간이 형성되고, 높은 에너지 레벨의 전자가 빈 공간에 천이한다. 천이 시에, 각각의 원소에 특징적인 X-선으로서 과도한 에너지가 생성되고, X-선은 특정 X-선으로서 나타난다.
에너지 분산 X-선 분석기가 특정 X-선을 사용하여 피스톤(132)의 미끄럼 표면을 구성하는 원소들을 분석할 수 있기 때문에, 분석기는 미끄럼 표면에 형성된 몰리브덴 이황화물의 농도를 측정할 수 있다. 혼합층(150)에서 몰리브덴 이황화물의 최대 농도를 최외곽 표면 부근에서 구하고, 최외곽 표면 부근의 농도를 측정함으로써 최대 농도를 검출할 수 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 몰리브덴 이황화물을 포함하는 혼합층(150)의 두께는 0.1 내지 2.0 ㎛이고, 그 최대 농도는 5 내지 20 wt%이다. 상기에서 설명한 혼합층(150)의 몰리브덴 이황화물이 상기에서 설명한 바와 같이 형성되면, 몰리브덴 이황화물의 자체-윤활이 안정되고, 또한 마찰 계수가 더 감소한다.
이어서, 혼합층(150) 내 몰리브덴 이황화물의 최대 농도와 냉매 압축기의 효율 간의 관계를 도 7을 참조하여 아래에서 상세히 설명한다. 도 7은 혼합층(150) 내 몰리브덴 이황화물의 최대 농도와 냉매 압축기의 효율(C.O.P.: Coefficient of performance) 간의 관계를 나타낸다. 관계를 얻기 위하여 소정의 기간 동안에 동작한 냉매 압축기를 사용하였다. 상기에서 설명한 바와 같이, 틸팅이 된 피스톤(132)이 보어 섹션(113) 내측에서 왕복 운동하고, 한쪽 측에서 피스톤(132)의 상단 면의 단부와 다른 쪽 측에서 피스톤(132)의 하단 면의 단부가 보어 섹션(113)과 접촉하게 되고, 프라잉이 발생한다. 피스톤(132)의 혼합층(150)은 미끄럼 면으로서 역할을 한다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 혼합층(150)에서 몰리브덴 이황화물의 최대 농도가 5 wt%를 초과할 때 냉매 압축기의 효율이 급격히 상승한다. 최대 농도가 15 wt%를 초과할 때 냉매 압축기의 효율은 거의 일정하게 된다. 그러므로, 혼합층(150)에서 몰리브덴 이황화물의 최대 농도가 5 wt% 이상이 되면 몰리브덴 이황화물의 자체-윤활이 안정된다는 것을 생각할 수 있다.
또 다른 한편, 혼합층(150)에서 몰리브덴 이황화물의 최대 농도를 상승시키기 위해, 몰리브덴 이황화물의 입자를 장시간 동안에 금속 미끄럼 면에 대하여 충돌하여야만 한다. 즉, 다수의 입자를 충돌시켜야만 된다. 이러한 이유로, 최대 농도는 비용과 몰리브덴 이황화물의 생산성을 고려해 대략 20 wt%로 유지하는 것이 실용적이다.
그러므로, 제1실시형태에 따른 혼합층(150)에서 몰리브덴 이황화물의 최대 농도를 5 내지 20 wt% 사이에서 제어한다.
본 발명에 따른 제1실시형태에서, 일정 속도로 동작하는 압축기를 상기에서 기술하였다. 최근에 냉매 압축기가 점점 더 인버터(inverter)를 사용하여 구동되고 있기 때문에, 냉매 압축기의 속도는 낮아지게 된다. 특히 20 Hz 미만에서 매우 낮은 동작의 경우에, 유체 윤활은 거의 목적을 달성할 수 없고, 또한 금속 접촉이 발생하기 쉽다. 이러한 이유로, 본 발명의 효과는 더욱 중요하다.
본 발명의 제1실시형태는, 피스톤(132)의 미끄럼 표면에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 혼합층(150)이 형성되고, 또한 혼합층(150)의 표면 위에 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)이 더 형성되도록 구성된다고 기술하였다. 그러나, 본 발명에 따른 냉매 압축기에서, 혼합층(150)과 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)은 보어 섹션(113)의 미끄럼 표면 또는 피스톤(132)과 보어 섹션(113) 둘 모두의 미끄럼 표면에 형성될 수도 있다. 양쪽 미끄럼 부재에 형성된 혼합층(150)과 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)의 사용으로, 높은 마멸 저항성을 얻는다.
본 발명의 제1실시형태에서, 혼합층(150)이 피스톤(132)의 미끄럼 표면에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 형성되고 또한 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)이 혼합층(150)의 표면 위에 더 형성되는 구성을 예로 취하여 상세히 설명하였다. 그러나, 혼합층(150)과 단일 몰리브덴 이황화물 층(160)이 크랭크축(108)의 주축(109)과 베어링 섹션(114) 사이, 회전자(105)의 플랜지 면(120)과 스러스트 와셔(124) 사이, 베어링 섹션(114)의 상단 면 상의 스러스트 섹션(122)과 스러스트 와셔(124) 사이, 피스톤 핀(137)과 커넥팅 로드(138) 사이, 및 편심 축(110)과 커넥팅 로드(138) 사이의 미끄럼 섹션에 형성된다고 하더라도, 유사한, 훌륭한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제1실시형태에서, 플랜지 면(120)과, 스러스트 섹션(122)과 스러스트 와셔(124)를 포함하는 스러스트 베어링 섹션(126)을 예로서 취하여 설명하였다. 그러나, 스러스트 베어링이, 편심 축(110)의 대향 측에서 크랭크축(108)의 편심 축(110)과 주축(109) 사이의 플랜지부(170)에 제공되는 크랭크축(108)의 스러스트 면(172)과, 베어링 섹션(114)의 스러스트 섹션(122)을 포함한다고 하더라도, 유사한, 훌륭한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 피스톤(181)에는, 상기 피스톤(181)에 연결된 측에서 볼(182)이 고정되는 커넥팅 로드(183)가 구성된다. 피스톤(181)은, 피스톤(181) 내에서 자유롭게 운동하도록 볼(182)이 크림프되도록(crimped) 구성된다. 일반적으로 볼 조인트로 불리는 조인트의 경우에, 크림프된 자유 운동부에 들어가 그 안에서 포획이 되는 금속 마멸 분말의 양이 줄어든다. 그러므로, 자유 운동은 제한되지 않고, 또한 제조 후 즉시 얻게 되는 고효율을 유지할 수 있다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 부드러운 미끄럼을 보장하는 데 사용되는 중간 부재(intervening member)로서 수지 부재(resin member)(184)가 피스톤(181)과 볼(182) 사이에 유지된다.
모세관 튜브(188)는 도 9에 도시된 가정용 냉장고의 팽창기에 사용된다. 일본국 산업 표준(Japanese Industrial Standards; JIS)에 따른 4-성 성능(four-star performance)을 얻고, 또한 냉동실의 온도를 -18℃로 유지하기 위하여, 모세관 튜브(188) 내의 감압량이 증가한다. 즉, 증발기(196)의 온도가 대략 -30℃가 되도록 튜브의 내경은 1 mm 미만이 되도록 설계된다. 모세관 튜브(188)로 대표되는 미세 경로와, 고온 압축기(197) 내측의 냉매 경로에의 이물질의 부착은, 냉각 능력 감소의 주된 원인이 된다. 이러한 이유로, 10년 이상의 수명을 갖는 내구재인 가정용 냉장고의 제조 동안에 이물질의 침입은 엄격히 제한된다. 그러므로, 냉매 및 오일의 순도와, 잔여 습도, 금속작동유(metalworking oil) 등에 관해 규제가 이루어진다. 또한, 잔여 공기는 산화로 인한 이물질 출현의 원인이 되기 때문에, 고진공을 이루기 위해 진공 배기가 실행되고, 냉매는 기밀이 되게 밀봉된다.
이어서, 냉매의 흐름을 아래에서 설명한다. 냉매는 압축기(197)를 사용하여 압축되고, 응축기(198)를 통과하며, 냉매의 열이 발산된다. 그런 다음, 모세관 튜브(188)를 사용하여 냉매가 감압되고, 냉장고 내측의 열이 증발기(196)를 사용하여 흡수되며, 냉매는 압축기(197)로 복귀된다.
냉매는 모세관 튜브의 입구(도시하지 않음)와 출구(도시하지 않음)에서 가스-액체 혼합 유동의 상태로 복잡하게 흐른다. 그러므로, 오일 속에 용해되기 어려운 이물질이 입구와 출구에 고착되어, 냉매의 순환을 제한한다. 제1실시형태에 따른 가정용 냉장고(195)에 있어서, 제조 동안에 이물질의 침입이 엄격히 제한되기 때문에, 상기에서 설명한 바와 같이 모세관 튜브의 입구와 출구에 이물질의 고착이 거의 발생하지 않는다. 또한, 상기에서 설명한 바와 같이 구성된 가정용 냉장고에서 금속 마멸 분말의 양은 적다. 그러므로, 금속 마멸 분말과 품질이 저하된 오일 간의 반응에 의해 형성되어 냉매 경로에 부착되는 금속염의 양이 감소하고, 또한 냉매 경로에 부착되는 이물질을 매우 엄격하게 제한할 수 있다. 따라서, 냉매의 순환량은 감소하지 않고, 높은 신뢰성을 갖는 가정용 냉장고를 제공할 수 있게 된다.
또한, 모세관 튜브(188)가 제1실시형태에서 사용된다 하더라도, 도 10에서 예로서 도시된 팽창 밸브(189)를 사용해도, 밸브 좌면(valve seat face)(190)에 부착되는 이물질로 인한 냉매의 순환 제한을 방지할 수 있고, 훌륭한 효과를 얻을 수 있다.
(제2실시형태)
도 11은 본 발명의 제2실시형태에 따른 냉매 압축기를 나타내는 단면도이고, 도 12는 도 11의 선 C-D를 따라 취한 단면도이고, 도 13은 도 12의 부분 E의 확대도이다.
도 11, 12 및 13에서, 밀폐 용기(201)는, 고정자(202)와 회전자(203)를 포함하는 전기 구동 요소(204)와, 전기 구동 요소(204)를 사용하여 구동하는 롤링-피스톤형 압축기(205)를, 오일(206)과 함께 수용한다.
압축 요소(205)는, 편심부(207)와, 주축부(208)와 보조 축부(206)를 갖는 축(210)과; 압축 챔버(211)가 형성되는 실린더(212)와; 실린더(212)의 양단 면을 밀봉하고 또한 주축부(208)와 보조 축부(209)를 각각 지지하는 데 사용되는 주 베어링(213) 및 보조 베어링(214)과; 편심부(207)에 느슨하게 끼워져 압축 챔버(211) 내측에서 구르는(roll) 롤링 피스톤(215); 및 롤링 피스톤(215)에 대하여 압착되고 또한 압축 챔버(211)를 고압 측과 저압 측으로 분할하는 데 사용되는 플레이트형 베인(216)을 포함한다. 회전자(203)는 주축부(208)에 고정된다.
보조 베어링(214)에 고정된 오일 펌프(217)는, 오일 공급 파이프(220)와 오일 공급 파이프(220)에 느슨하게 끼워지는 오일 공급 스프링(222)을 포함한다. 오 일 펌프(217)는, 편심부(207)와 롤링 피스톤(215) 사이, 주축부(208)와 주 베어링(213) 사이, 그리고 보조 축부(209)와 보조 베어링(214) 사이에 형성되는 미끄럼 섹션 각각에 오일(206)을 공급한다.
제2실시형태에서, 혼합층(224)은 축(210)의 편심부(207)와, 주축부(208)와 그리고 보조 축부(209)의 미끄럼 표면, 즉 기초 재료로서 역할을 하는 철-기반(Fe-기반) 재료의 표면에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 형성되고, 혼합층(224)의 표면에 단일 몰리브덴 이황화물 층(228)이 더 형성된다.
몰리브덴 이황화물의 순도가 98% 이상이 되어야 하고, 단일 이황화물 층(228)의 두께가 0.1 내지 2.0 ㎛가 되어야 하고, 혼합층(224)의 두께가 0.1 내지 2.0 ㎛가 되어야 하고, 그리고 혼합층(224) 내 몰리브덴 이황화물의 최대 농도가 5 wt% 이상 및 50 wt% 이하가 되어야 하는 것이 바람직하다.
상기에서 설명한 바와 같이 구성된 제2실시형태에 따른 냉매 압축기의 동작을 아래에서 설명한다.
회전자(203)가 회전하면, 축(210)이 회전하고, 편심 축(207)에 느슨하게 끼워진 롤링 피스톤(215)이 압축 챔버(211) 내측에서 구른다. 그러므로, 압축기(211)의 고압 측 챔버와 저압 측 챔버의 체적은 연속적으로 변해, 냉매 가스가 연속적으로 압축된다. 또한, 압축된 냉매 가스는 밀폐 용기(201) 내로 방출되고, 고압 분위기(atmosphere)가 밀폐 용기(201) 내측에 생성된다. 또한, 밀폐 용기(201) 내측의 압력이 높기 때문에, 밀폐 용기(201) 내측의 분위기 압력은 베인(216)의 배압(back pressure)으로 작용하여 베인(216)의 첨단(tip)을 롤링 피스톤(215)의 외측 주변 표면에 대하여 누른다.
부가적으로, 축(210)이 회전하면, 오일 공급 파이프(220)에 느슨하게 끼워진 오일 공급 스프링(222)이 연속적으로 미끄럼 섹션 각각에 오일(206)을 공급한다.
롤링-피스톤형 압축기에서, 롤링 피스톤(215)은 회전이 되도록 편심부(207)에 느슨하게 끼워진다. 그러므로, 롤링 피스톤(215)과 편심부(207) 간의 상대 속도는 보조 축부(209)와 보조 베어링(214) 간의 상대 속도와 주축부(208)와 주 베어링(213) 간의 상대 속도보다 낮다. 이것은 저널 베어링의 특성을 나타내고 또한 베어링의 반경 R과, 반경 틈새 C와 속도 N과, 오일의 점도 μ와, 그리고 베어링의 면압(face pressure) P를 사용하여 구하는 좀메르펠드 수(Sommerfeld number) S(식 1)가 작아져, 미끄럼 윤활 동안에 금속간 접촉이 일어나기 쉽게 되는 불리한 조건이 되게 된다는 것을 의미한다.
S = μ × N/P × (R/C)2 (식 1)
롤링-피스톤형 냉매 압축기에서, 일반적으로 밀폐 용기(201) 내측에서 응축 압력이 생성되고, 그 내측 압력은 높고, 또한 냉매가 오일(206) 속으로 용해되기 쉽다. 따라서, 오일의 점도는 낮아지고, 저널 베어링의 특성을 나타내는, 상기에서 언급한 좀메르펠드 수 S(식 1)는 작아지게 되어, 미끄럼 윤활 동안에 불리한 조건이 발생하게 된다.
그러나, 혼합층(224)은, 축(210)의 편심부(207)와, 주축부(208)와 보조 축부(209)의 미끄럼 면에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 형성되고, 혼합 층(224)의 표면에 단일 몰리브덴 이황화물 층(228)이 더 형성된다. 이러한 구성으로, 미끄럼 윤활 동안에 좀메르펠드 수 S(식 1)가 작아지게 되는 불리한 조건에서라도, 단일층(228)의 몰리브덴 이황화물은 쉽게 쪼개진다는 특성을 갖는다. 그러므로, 2개의 정합하는 부재의 형상은 서로 맞추어질 수 있어서, 초기 합치가 적절하게 이루어진다. 따라서, 정합하는 부재와 접촉하는 단일 몰리브덴 이황화물 층(228)의 몰리브덴 이황화물은 침식되어 표면의 형상에 맞추어진다. 따라서, 롤링-피스톤형 냉매 압축기의 미끄럼 손실을 줄일 수 있어, 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
또한, 단일 몰리브덴 이황화물 층(228)이 미끄럼 부재들 간의 금속간 접촉으로 인해 침식되어 벗겨진다 하더라도, 혼합층(224)의 몰리브덴 이황화물이 육각형의 폐쇄 패킹 결정 구조를 가지고, 그 분자의 크기가 매우 작아서, 거의 6×10-14 ㎛이다. 그러므로, 몰리브덴 이황화물은 낮은 마찰 계수에서 쪼개진다. 따라서, 롤링 피스톤(215)과 편심부(207) 사이에, 주축부(208)와 주 베어링(213) 사이에, 그리고 보조 축부(209)와 보조 베어링(214) 사이에 금속간 접촉이 발생한다 하더라도, 미끄럼 섹션의 마찰 계수가 낮아지고, 미끄럼 손실이 줄어든다. 따라서, 제2실시형태의 구성으로, 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
또한, 혼합층(224)의 두께는 0.1 내지 2.0 ㎛에 설정되고, 또한 혼합층(224)에서 몰리브덴 이황화물의 최대 농도는 5 wt% 이상 및 20 wt% 미만으로 설정된다. 그러므로, 몰리브덴 이황화물의 자체-윤활이 안정적으로 되고, 마찰 계수가 더 줄 어든다. 따라서, 상기에서 설명한 구성으로, 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
본 발명의 제2실시형태에서, 편심부(207)와, 주축부(208)와 보조 축부(209)의 미끄럼 표면에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 혼합층(224)이 형성되고, 상기 혼합층(224)의 표면 위에 단일 몰리브덴 이황화물 층(228)이 더 형성된다. 그러나, 혼합층(224)과 단일 몰리브덴 이황화물 층(228)은 롤링 피스톤(215)의 내측 원주면과, 주 베어링(213)과 보조 베어링(214)의 표면에 형성될 수도 있다. 또한, 혼합층(224)과 단일 몰리브덴 이황화물 층(228)은 편심부(207)의 표면과 롤링 피스톤(215)의 내측 원주면 둘 모두에, 주축부(208)와 주 베어링(213)의 표면 둘 모두에, 그리고 보조 축부(209)와 보조 베어링(214)의 표면 둘 모두에 형성될 수도 있다. 미끄럼 부재 둘 모두의 표면에 형성된 혼합층(224)과 단일 몰리브덴 이황화물 층(228)의 사용으로, 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있는, 훌륭한 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 롤링 피스톤(215)과 베인(216) 사이, 주 베어링(213)과 베인(216) 사이, 보조 베어링(214)과 베인(216) 사이, 주 베어링(213)과 롤링 피스톤(215) 사이, 보조 베어링(214)과 롤링 피스톤(215) 사이, 실린더(212)와 베인(216) 사이, 실린더(212)와 롤링 피스톤(215) 사이, 그리고 오일 공급 파이프(220)와 오일 공급 스프링(222) 사이의 미끄럼 섹션에 있는 미끄럼 부재의 미끄럼 표면에, 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 혼합층(224)이 형성되고, 그리고 혼합층(224)의 표면에 단일 몰리브덴 이황화물 층(228)이 더 형성되는 경우에, 각각의 미끄럼 섹션 에서 마찰 계수가 줄어들어, 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 냉매 압축기를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 제2실시형태에서, 일정한 속도로 동작하는 압축기를 상기에서 설명하였다. 최근에 냉매 압축기들은 점점 더 인버터를 사용하여 구동되기 때문에, 냉매 압축기의 속도가 낮아지게 된다. 특히 20 Hz 미만의 매우 낮은 동작의 경우에, 비정상적인 마멸의 문제가 더욱 심각하게 된다. 이러한 이유로, 본 발명의 효과는 더욱 중요하다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉매 압축기에서, 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 표면에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 혼합층을 형성하고, 단일 몰리브덴 이황화물 층을 혼합층의 표면에 더 형성한다. 그러므로, 미끄럼 표면의 마찰 계수를 줄일 수 있어, 높은 신뢰성과 고효율을 갖는 압축기를 제공할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명은 냉동 사이클을 갖는 장치에 광범위하게 적용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 냉매 압축기에 있어서. 압축 요소는 금속 재료로 제조된 미끄럼 구성 요소를 포함하고, 상기 미끄럼 구성 요소의 미끄럼 면 중 하나 이상에 몰리브덴 이황화물을 고체-용해함으로써 혼합층을 형성하고, 상기 혼합층의 표면에 단일 몰리브덴 이황화물 층을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 냉매 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 혼합층 내 몰리브덴 이황화물의 최대 농도가 5 wt% 이상인 것을 특징으로 하는 냉매 압축기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 혼합층의 두께가 0.1 내지 2.0 ㎛인 것을 특징으로 하는 냉매 압축기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단일 몰리브덴 이황화물 층의 몰리브덴 이황화물의 순도가 98% 이상인 것을 특징으로 하는 냉매 압축기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 단일 몰리브덴 이황화물 층의 두께가 0.1 내지 2.0 ㎛인 것을 특징으로 하는 냉매 압축기.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서,
    밀폐 용기 내에 오일이 축적되고 압축 요소가 수용되며,
    상기 압축 요소는, 주축과 편심 축이 구비된 크랭크축과; 일단이 상기 크랭크축과 일체로 형성되고 타단이 베어링 섹션과 일체로 형성되는 스러스트 섹션(thrust section)과; 상기 주축을 회전 가능하게 지지하는 상기 베어링 섹션과; 원통형 보어 섹션(bore section)이 형성되는 실린더 블록과; 상기 원통형 보어 섹션 내측에서 왕복 운동하는 피스톤과; 상기 편심 축과 평행하게 배치되어 상기 피스톤에 고정되는 피스톤 핀; 및 상기 편심 축을 상기 피스톤에 연결하는 커넥팅 로드를 포함하는 왕복 운동 압축 요소이고,
    금속 재료로 제조된 상기 미끄럼 구성 요소는, 상기 크랭크축, 상기 스러스트 섹션, 상기 실린더 블록, 상기 피스톤, 상기 피스톤 핀 및 상기 커넥팅 로드 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 냉매 압축기.
  7. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서,
    밀폐 용기에 오일이 축적되고 압축 요소가 수용되며,
    상기 압축 요소는, 주축과 편심 축이 구비된 크랭크축과; 일단이 상기 크랭크축과 일체로 형성되고 타단이 베어링 섹션과 일체로 형성되는 스러스트 섹션과; 상기 주축을 회전 가능하게 지지하는 상기 베어링 섹션과; 원통형 보어 섹션이 형성되는 실린더 블록과; 상기 원통형 보어 섹션 내측에서 왕복 운동하는 피스톤; 및 상기 피스톤에 연결된 측에서 볼(ball)이 고정되는 커넥팅 로드를 포함하고,
    크림핑(crimping)에 의해 상기 볼이 운동 가능하도록 유지되는 상기 피스톤 은, 왕복 운동하는 압축 요소를 구성하고,
    금속 재료로 제조된 상기 미끄럼 구성 요소는, 상기 크랭크축, 상기 스러스트 섹션, 상기 실린더 블록, 상기 피스톤 및 상기 커넥팅 로드 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 냉매 압축기.
  8. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서,
    밀폐 용기에 오일이 축적되고 압축 요소가 수용되며,
    상기 압축 요소는, 편심부를 갖는 축과; 압축 챔버가 상기 축의 회전 중심과 동축으로 형성되는 실린더와; 상기 편심부에 느슨하게 끼워져 상기 압축 챔버 내측에서 구르는 롤링 피스톤(rolling piston)과; 압력 하에서 상기 롤링 피스톤과 접촉하면 상기 압축 챔버를 고압 측과 저압 측으로 분할하는 베인(vane)과; 상기 실린더의 양쪽 단면을 밀봉하고 전기 구동 요소의 한쪽 측과 상기 전기 구동 요소의 대향 측에서 각각 상기 축을 지지하는 데 사용되는 주 베어링 및 보조 베어링과; 상기 축의 일단에 고정되는 오일 공급 스프링; 및 상기 오일 공급 스프링을 수용하여 그 일단이 개방되어 상기 오일 내에 잠기는 오일 공급 파이프를 포함하는, 롤링-피스톤형 압축 요소이고,
    금속으로 제조된 상기 미끄럼 구성 요소는, 상기 축, 상기 실린더, 상기 롤링 피스톤, 상기 베인, 상기 주 베어링, 상기 보조 베어링, 상기 오일 공급 스프링 및 상기 오일 공급 파이프 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 냉매 압축기.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 따른 상기 냉매 압축기와, 모세관 튜브 또는 팽창 밸브를 구비한 팽창기를 포함하는, 냉각 시스템.
  10. 청구항 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 따른 상기 냉매 압축기와 모세관 튜브 또는 팽창 밸브가 구비된 팽창기를 포함하는 냉각 시스템을 갖춘 냉장고.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008047931A1 (en) * 2006-10-16 2008-04-24 Panasonic Corporation Sliding face modification material, method for producing sliding face modification material, method for using sliding face modification material, sliding members having sliding face modification material, and compressor comprising sliding members
SG148062A1 (en) * 2007-05-21 2008-12-31 Panasonic Refrigeration Device Refrigerant compressor sliding surface with non-integral reaction layer
JP4905464B2 (ja) * 2007-09-10 2012-03-28 パナソニック株式会社 冷媒圧縮機
CN108603506B (zh) * 2016-02-19 2020-11-03 松下知识产权经营株式会社 制冷剂压缩机和使用其的制冷装置
CN109072900B (zh) * 2016-02-22 2020-11-10 Ａｇｃ株式会社 压缩机和热循环系统
JP2022082891A (ja) * 2020-11-24 2022-06-03 住友重機械工業株式会社 偏心揺動型減速装置
CN116967423B (zh) * 2023-08-04 2024-04-09 滁州市鑫鼎机械模具制造有限公司 一种冰箱门加工成型用铸造模具及使用方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4828466A (en) * 1987-12-22 1989-05-09 Daewoo Electronics Co., Ltd. Oil feeding means incorporated in a horizontal type rotary compressor
JP2000097153A (ja) * 1998-09-21 2000-04-04 Matsushita Refrig Co Ltd 密閉形圧縮機
JP2000110719A (ja) * 1998-10-05 2000-04-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形コンプレッサと開放形コンプレッサ
JP2000227083A (ja) * 1999-02-04 2000-08-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd ロータリ圧縮機
JP2002317757A (ja) * 2001-04-20 2002-10-31 Toyota Industries Corp 容量可変型斜板式圧縮機における斜板
JP3670598B2 (ja) * 2001-05-16 2005-07-13 本田技研工業株式会社 二硫化モリブデン投射用材料
JP4058266B2 (ja) * 2001-12-20 2008-03-05 日立アプライアンス株式会社 密閉形圧縮機
JP2003260285A (ja) * 2002-03-08 2003-09-16 Juki Corp ミシン部品およびミシン部品の製造方法
KR100559124B1 (ko) * 2002-12-16 2006-03-15 마쓰시타 레키 가부시키가이샤 냉매 압축기와 그것을 이용한 냉동기
JP2004278475A (ja) * 2003-03-18 2004-10-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd オイルレスリニア圧縮機

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