KR960014084B1

KR960014084B1 - 스크롤 압축기의 올담링 표면처리방법

Info

Publication number: KR960014084B1
Application number: KR1019930026397A
Authority: KR
Inventors: 박영도
Original assignee: 엘지전자 주식회사; 구자홍
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1996-10-12
Also published as: KR950019217A

Abstract

내용 없음.

Description

스크롤 압축기의 올담링 표면처리방법

제1도는 일반적인 스크롤 압축기의 구성을 보인 부분 단면도.

제2도는 선회스크롤부재의 단면도.

제3도는 프레임의 평면도.

제4도는 올담링의 사시도.

제5도는 올담링에 가해지는 원심하중을 나타낸 올담링의 평면도.

제6도는 본 발명에 의한 표면처리구조를 보인 제5도에서 올담링의 A-A선 단면도.

제7도는 제6도의 표면처리피막을 보인 상세도.

제8도는 종래의 올담링과 본 발명에 의해 표면처리된 올담링을 마포실험하여 그 결과를 비교한 그래프.

본 발명은 스크롤 압축기의 올담링에 관한 것으로, 특히 올담링의 표면에 경질 및 윤활성을 부여하여 내마모성을 향상함으로써 압축기의 신뢰도를 향상하도록 한 스크롤 압축기의 올담링 표면처리방법에 관한 것이다.

일반적인 스크롤 압축기는 제1도에 도시한 바와 같이, 밀폐용기(1) 내측으로 상부에는 압축기구부가, 하부에는 전동기구부(미도시)가 크랭크축(7)으로 매개되어 조립되어 있다.

상기 압축기구부는 대판(5a)에 와권상의 랩(5b)어 직립되어 있는 고정스크롤부재(5)의 외주부에 흡입구(5d)와, 중앙부에 토출공(5c)이 형성되어 있고, 상기 크랭크축(7)은 프레임(6)의 중앙부에 베어링(6c)에 의해 지지되어 있으며, 상기 그랭크축(7)의 선단으로 돌출된 크랭크(7a)가 선회스크롤부재(4)의 선회베어링(4b)에 삽입되어 결합되어 있다.

자전을 방지하는 기구로서의 올담링(8)은 선회스크롤부재(4)가 고정스크롤부재(5)에 대해 자전을 하지 않고 선회운동을 하는 링으로서, 상기 선회스크롤부재(4)의 대판(4a)의 배면키홈(4c)과 프레임(6)의 대좌(6a) 사이에 조립되어 있다.

이와 같은 자전방지기구인 올담링(8)은 제2도 내지 제4도에서 도시한 바처럼, 프레임(6)의 대좌(6a)에 설치된 키홈(6b)과 선회스크롤부재(4)의 대판(4a)의 배면에 설치된 배면키홈(4c)에 각각 올담링의 키모양의 돌기(8a)(8b)가 설치되고, 왕복운동하는 것에 의해 선회스크롤부재(4)의 자전을 방지하도록 하고 있다.

상기한 바와 같이 구성되어 있는 스크롤 압축기는 전동기부의 크랭크축(7)이 회전되면, 크랭크(7a)의 편심회전으로 인해 선회스크롤부재(4)는 올담링(8)에 의해 자전되지 않고, 고정스크롤부재(5)에 대해 선회운동을 하게 되며, 이러한 고정스크롤부재(5)와 선회스크롤부재(4)의 선회운동에 의해 흡입구(5d)를 통해 흡입된 냉매가스는 압축되어 토출공(5c)을 통해 토출되는 것이다.

도면중 미설명 부호 2는 토출실, 3은 밸런스웨이트, 9는 흡입파이프, 10은 토출파이프를 나타낸 것이다.

그런데, 상기 올담링(8)의 키모양의 돌기(8a) (8b)에는 제5도에 도시한 바와 같이, 가스하중과 원심하중(F)이 작용되어 인버터의 구동에 의해 모터가 고속으로 회전하게 되면, 크랭크축(7)의 회전상승에 따라 왕복운동의 속도를 증가시키게 되어 냉동사이클의 운전조건에 의한 압축 때문에 올담링에 속도의 제곱승에 상당하는 원심하중이 부과되어 면압증대와 습동속도의 증가로 마모가 발생됨으로써 압축기의 신뢰도를 저하시키는 문제점이 있었다.

이는 종래의 올담링을 다이캐스팅(Die Casting)법에 의한 ADC 10종(A1 합금)을 그대로 사용함으로써 발생되는 것이었다.

이러한 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 올담링의 표면에 경질 및 윤활성을 부여하여 내마모성을 향상함으로써 압축기의 신뢰도를 향상하도록 한 스크롤 압축기의 올담링 표면처리방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 스크롤 압축기의 선회스크롤부재의 자전 현상을 방지하도록 하는 올담링의 표면처리방법에 있어서, 알루미늄 합금의 올담링을 양극, 카본을 음극으로 하여 황산전해액중에서 전해하여 양극산화시키는 양극산화단계와, 상기 양극산화단계에서 형성된 다공질의 Al₂O₃층을 양극으로 하여 테트라시오 몰리브덴산 암모늄 용액중에서 2차 전해를 하여 상기 다공질에 MoS₂이 표면까지 석출되도록 하는 2차 전해단계로 구성함을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 올담링 표면처리방법이 제공된다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명을 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

제6도는 본 발명에 의한 펴면처리구조를 보인 올담링의 단면도이고, 제7도는 본 발명에 의한 표면처리피막의 상세도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 올담링 표면처리방법은 올담링의 표면을 특수표면처리하여 돌기부(8a) (8b)에서의 마찰계수를 낮추고, 고하중에서도 마모가 거의 없도록 한 것으로, 종래의 알루미늄 합금(ADC 10종)에 경질성 및 윤활성을 지니도록 한 것이다.

이러한 제조방법은 알루미늄 합금인 올담링을 양극으로 하고, 카본을 음극으로 하여 황산전해액중에서 전해를 하면, 알루미늄의 표면 부근에서 알루미늄 이온의 외부에의 확산과, 산소이온의 내부에의 확산이 발생하여 올담링의 표면에 화학적으로 매우 안정된 Al₂O₃의 층이 생기게 되며, 이러한 다공질의 피막(8c)은 알루미늄의 원래의 표면에 대하여 침투한 부분에 침투피막(Ⅰ)이, 원래의 표면에 대하여 성장한 부분에 성장피막(G)이 생성된다. 이러한 피막은 셀(cell)구조를 하고 있으며, 경질의 것은 1μ㎡에 700∼1,000개의 작은 구멍(H)을 가지게 된다.

이와 같이 양극산화를 시킨 것을 양극으로 하여 테트라시오 몰리브덴산 암모늄의 용액중에서 2차 전해를 하면, 양극산화에서 발생한 작은 구멍(H)밑에 Mo₄ ^2-이온이 전착되어 간다. 또한, 알루미늄의 산화로 발생하는 수소이온과 반응하여 이 구멍(H)에는 윤활제로서의 MoS₂(2유화 몰리브덴)이 표면까지 석출되는 것이다.

상기한 바와 같이 제작된 올담링을 마모시험한 결과는 제8도에 도시한 바와 같으며, 마모시험조건은 윤활유 ; 선오일(sun oil) 4GS, 유온 ; 100℃, 로드(Load) ; 30㎏/㎠, 선속도 ; 3m/sec이고, 시험편은 선회쪽 ; 올담링, 고정쪽 ; 주물(GC20)이며, 각 시편의 표면조도는 5μm, 10μm로 시험하였다.

이와 같이, 시험한 결과 표면조도가 5μm인 경우에 종래에는 마모량이 약 5μm인데 반하여 본 발명에 의한 올담링은 0.1μm정도이며, 표면조도가 10μm인 경우에 종래에는 마모량이 약 20μm인데 반해 본 발명에 의한 올담링은 약 3μm정도로서 본 발명에 의한 올담링이 마모 및 윤활특성이 우수한 것을 알 수 있다.

이는 올담링의 표면층이 Al₂O₃로서 종래보다 훨씬 경하고, 윤활제인 MoS₂의 생성으로 인해 마찰계수가 종래보다 1/3수준으로 낮아졌기 때문이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 올담링 표면처리방법에 의해 제조된 올담링은 올담링의 습동부위에서 마모가 전혀 발생되지 않을 만큼 경질 및 윤활성을 지니게 되어 압축기의 성능을 현저히 향상하도록 한 것이다.

Claims

스크롤 압축기의 선회스크롤부재의 자전 현상을 방지하도록 하는 올담링의 표면처리방법에 있어서, 알루미늄 합금의 올담링을 양극, 카본을 음극으로 하여 황산전해액중에서 전해하여 양극산화시키는 양극산화단계와, 상기 양극산화단계에서 형성된 다공질의 Al₂O₃층을 양극으로 하여 테트라시오 몰리브텐산 암모늄 용액중에서 2차 전해를 하여 상기 다공질에 MoS₂이 표면까지 석출되도록 하는 2차 전해단계로 구성함을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 올담링 표면처리방법.