1235202 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明乃以異丁烷R600a(isobutane-R600a)冷媒（ 下面稱R600a 冷媒）或丙院R290 (propane-R290)冷媒（ 下面稱R290冷媒）爲壓縮對稱之冷媒壓縮機。 【先前技術】 以往使用冷媒壓縮機之冷凍循環（refrigeration cycle )所用之冷媒係屬於CFC ( Chlorofluorocarbon)冷媒之二 氯化二氟化甲烷R12 冷媒（下面稱R12 冷媒，HFC ( Hydrofluoro Carbon)冷媒之（1，1，1，2 -三·化乙嫌）-R 1 3 4 a 冷媒（下面稱R 1 3 4 a冷媒等。）惟由於R 1 2 冷媒 係破壞臭氧層（ozone layer)之比例大而逐漸改爲R134a 冷媒，又近年來認爲R134a乃促進地環溫暖化之原因之一 而檢討以R600a冷媒或R290冷媒來替代。 【發明內容】 以上述R600a冷媒或R290冷媒爲壓縮對象冷媒的提 案之各種冷媒壓縮機之案件係以隨應於使用條件之材料之 案件爲多。 惟考慮R600a冷媒或R290冷媒係屬於可燃之冷媒時 ，即須要防止起因於滑動部之燒損（燒著）等之鎖固狀態 (locked state)之馬達之電流（motor current)之異常上 昇所致之火燒（發火）等之必要，惟該去除其要因之對策 (2) (2)1235202 乃不夠充份。 本發明係考慮了上述之情形所創作，提供一種以 R600a冷媒或R290冷媒爲壓縮對象冷媒之狀態下，仍然 以確保長期長久性由而一面抑制馬達電流之異常，一面提 高安全性之冷媒壓縮機爲目的。 (解決問題之手段） 有關申請專利範圍第1項之發明乃，在於R600a冷媒 或R290冷媒爲壓縮對象冷媒之冷媒壓縮機中， 上述冷媒壓縮機係，具有二構件乃互相滑動之滑動機 構部，而該一方之構件係包含8 0 %以上之鋁，及1 3〜1 7 %之 矽之鋁合金所構成，另一方之構件’是以鐵爲主成份，含 有2.5〜4.0%之總碳量、及1〜3%之矽、以及ojm.2%之鎂， 而硫黃的含量在〇 · 2 %以下的鐵系之材料所構成爲其特徵之 冷媒壓縮機。 有關申請專利範圍第2項之發明乃如申請專利範圍第1 項所述之冷媒壓縮機，其中 上述銘合金係再含3〜5 %之銅，及〇·2〜0.7 %之鎂（ magnesium)爲其特徵。 有關申§靑專利範圍第3項之發明乃如申請專利範圍第1 項所述之冷媒壓縮機，其中 用於潤滑上述滑動機構部之潤滑油，而使用石蠟系礦 油、環院系礦油、及酯系油其中之任何〜種爲其特徵。 -6- (3) 1235202 有關申請專利範圍第4項之發明乃如申請專利範圍第3 項所述之冷媒壓縮機，其中 上述潤滑油係含有Ο.!〜10%之高級脂肪酸系或酯系之 油性劑爲其特徵。 有關申請專利範圍第5項之發明乃如申請專利範圍第3 項所述之冷媒壓縮機，其中 上述潤滑油乃’以磷或鎢爲耐特壓添加劑（eXtreme_ pressure additive)而含有 〇·ι 〜〇·5% 爲其特徵。 有關申請專利範圍第6項之發明乃如申請專利範圍第1 項所述之冷媒壓縮機’其中上述互相滑動之一方之構件與 另一方之構件之至少一方係施予磷酸錳處理爲其特徵。 有關申請專利範圍第7項之發明乃如申請專利範圍第 1〜6項其中之任何一項所述之冷媒壓縮機，其中上述滑動 機構部係軸承機構’上述一方之構件係構成上述軸承機構 之軸承，上述另一方之構件係嵌合於上述軸承之主軸爲其 特徵。 【實施方式】 下面依附圖詳細的說明本發明之合宜之實施形態。 第1 ( a )圖表示本發明之冷媒壓縮機之第1實施例之 縱剖面圖。 第1 ( b )圖表示以第1圖（a )之以軸心爲中心9 0度不 同之角度一部份以剖面顯示之側面圖。 第2圖表示，將構成第1圖之冷媒壓縮機之框架，與嵌 (4) 1235202 合於該框架之主軸一倂表示之擴大剖面圖。 第3圖係爲了說明第1實施例之作用，效果之表示矽 (Si )之含有率與耐久時間之關係之線圖。 這些各圖中，在裝著於密閉容器1 1之內部之軸承1乃 在於密閉容器1 1與同一軸心部而凸出於下方之凸出部，在 該凸出部形成有貫穿孔而形成主軸承3。在此主軸承3中旋 轉自如地裝置有主軸2，在於主軸2之上端部具備有凸出於 框架1之上面，且偏心地旋轉之曲柄4。又主軸2之下端部 係自主軸承3突出，該突出部係插著於構成馬達之轉子7之 軸心。在於轉子7之外側有，定子8係成一體地固定於框架 1，而介著不圖示之線圈型彈簧而裝置於密閉容器1之底部 〇 在於框架1之上面裝置有，由活塞5及氣缸6所形成之 壓縮部。而活塞5之桿係隨應於曲柄4之偏心運動而使活塞 5往復動狀地被結合而成。 在於密閉容器1 1之下部貯存有潤滑油9，主軸2係隨應 著其旋轉一方面吸上潤滑油而潤滑主軸承3，同時也實施 壓縮部之潤滑作用。又在於密閉容器Π之外側面設有驅動 電力供給用之連接端子1 〇。 下面說明如上述地構成之冷媒壓縮機之動作。接著再 言及其材質。 當對於連接端子1 0施加驅動電力供給用之電壓時’轉 子7係旋轉，此時由與轉子7成一體化之主軸2之曲柄4之偏 心運動而活塞5係被往復驅動。使活塞5往復驅動由而反複 (5) 1235202 了冷媒之吸入、壓縮、吐出，而在省略了圖示之冷凍循環 中，使低壓冷媒成爲高壓冷媒。 本實施例乃藉由確保長期耐久性來防止滑動部之燒著 (燒損），同時抑制馬達電流之異常上昇者。因此主軸承 3係以鋁合金所構成主軸2係由鐵系材料來構成。因而主軸 承3之內周面將介著潤滑油9之油膜而經常接觸於主軸2。 此時，鋁合金與主軸2之滑動摩擦愈小，換言之滑動 性能愈高性能係數（COP: Coefficent Of Performance)愈 可提高，有減低消費電力之效果。又提高滑動性能而可以 提高耐摩耗性及耐久性。 第3圖乃，以鋁爲主成份，以種種比例地混合了矽（ Si)之銘合金之錦合金之各個之耐久時間描繪（plot)所 獲得之特性曲線。在此曲線A可以看出，矽成份在 1 3.0〜1 7.0 %範圍而耐久時間會成爲最大。第4圖係改變鋁 合金之矽之含有量時之試驗所獲得之各性能係數之特性曲 線。由該圖所示之特性曲線B可以知道矽之含有量係多於 13.0%，且大大地超出17%之廣大範圍而性能係數呈顯 COPmax。而含有率愈少於13%或超過了 25%愈多，性會g係 數係會降低。於是由第3圖所示之耐久時間之實驗結果及 第4圖所示之性能係數之實驗結果，將矽（S i )之含有量 定爲13.0〜17.0%之範圍。主成份之鋁（A1 )規定爲80%以 上就可以使之具備最大之耐摩耗性、耐久性。 接著，本實施例乃其潤滑油係使用石鱲系、或環院系 之礦油或酯系油其中之任一種。 -9- (6) 1235202 該潤滑油乃在主軸2實施旋轉時，從主軸2之底部被 吸上，潤滑主軸2及主軸3，再潤滑曲柄外周面，噴出於曲 柄之上部，實施壓縮部之滑動部份之潤滑。又對於石蠟系 或環烷系之礦油或酯系油將添加油性劑及耐特壓添加劑之 其中之一方或兩方。 第5圖表示對於環烷系礦油及石蠟系礦油分別以各種 之比例地添加高級脂肪酸或酯系之油性劑時之耐久時間與 添加比例之關係之曲線圖。 特性曲線C表示環烷系礦油之特性，特性曲線D表示石 蠟系礦油之各特性者。 第6圖表示對於環烷系礦油及石蠟系礦油，分別做爲 耐特壓添加劑，以各種比例地添加磷（P )或鎢（W )時 之耐久時間與添加比例之關係之曲線圖。 特性曲線F係環烷系礦油特性線圖。特性曲線F係石蠟 系礦油之各特性者。 由第5圖及第6圖之線圖可以了解，將油性劑之添加量 爲0.1 %以上，耐特壓添加劑之添加量爲0.1〜0.5%，於是一 方面可以延長耐久時間，同時可以提高耐久性能。 但是，油性劑之添加比例多於1 〇%就附著於冷凍循環 之熱交換器內壁，而使熱交換性能降低，因此須少於1 0% 以下爲宜。又由於酯系礦油之對於油性劑及耐特壓添加劑 之各添加量之耐久時間特性係與石蠟系礦油略同樣，所以 省略圖示。 另一方面使用鐵系之材料之主軸2乃，在於滑動部施 -10- (7) 1235202 予磷酸鍤處理。如比較施予磷酸錳處理與未施予磷酸錳處 理時之各耐久時間時，即如第7圖所示，未施予磷酸錳處 理時之耐久時間爲E丨，而施予處理時之耐久時間延長爲E2 (>E1)。 於是依本發明之第1實施例時，在於R6 00a冷媒或 R290冷媒爲壓縮對象冷媒時，仍然由確保長期耐久性而 可以抑制馬達電流之異常上昇，由而可以提供安全性高之 冷媒壓縮機。 第8圖係做爲本發明之冷媒壓縮機之第2實施例之表 示壓縮部之構成之放大剖面圖。 本例中，由主軸2 (參照第2圖）之旋轉而曲柄4係行 偏心運動，由而活塞5係在於氣缸6之內部行往復運動，實 施冷媒之吸入、壓縮及吐出。本例中，活塞5與氣缸6係互 相滑動之構件，其中活塞5係由鋁合金所構成，氣缸6係使 用鐵系之材料，而這些乃介著潤滑油9之油膜而經常接觸 〇 此時，鋁合金與氣缸6之滑動摩擦愈小，換言之滑動 性能愈高性能係（C OP )愈可提高。而有減低消費電力之 效果。所以做爲活塞5而如上述使用：矽（S i )之含有量 1 3 · 0〜1 7 %之範圍，鋁8 0 %以上之鋁合金由而使之具有最大 之耐摩耗性、耐久性、又對於氣缸6之滑動部施予隣酸猛 處理，由而再可以提高耐久性。 於是依本發明之第2實施例時’在於R 6 0 0 a冷媒或 R290冷媒爲冷媒壓縮對象冷媒之時’也由確保長期耐久 -11 - (8) 1235202 性而可以抑制馬達電流之異常上昇而可以提供安全性高之 冷媒壓縮機。 再者在於構成上述各實施例之鋁合金上添加銅（Ci〇 或鎂（Mg )，由而更可提高耐久性。 第9圖表示，將矽（Si )之含有量定爲13〜17%而改變 了銅（Cu )或鎂（Mg )之比例地添加時之耐久時間分別 以實施例1〜6，以線條圖（bar graph )來表示。同時以矽 (Si )之含有量爲1 0%時之耐久時間爲比較例而以線條圖 來表示者。 由此圖可知，以銅（Cu ) 3〜5%，鎂（Mg ) 0.2〜0.7% 之比例來添加就更能提高耐久性。 再者，在於上述之鐵系材料中，以鐵爲主成份含有： 總碳量成份爲2.5〜4.0°/。，矽（Si )爲1〜3%，錳（Μη )爲 0 · 3〜1 · 2 % ’就可與硫（S )爲〇 · 2 %以下，矽（S i )爲 13〜17%之範圍地含有之鋁合金之相配性非常良好，更能使 互相滑動之二個構件之耐久性更提高。 (發明之效果） 由上述之說明可以明瞭，依本發明時，在於R6 〇〇 a冷 媒或R2 90冷媒爲冷媒對象之情形之下，仍然由可以確保 長期耐久性而抑制馬達電流之異常上昇而可以提供安全性 高之冷媒壓縮機。 【圖式簡單說明】 -12- (9) (9)1235202 第1 (a)圖表示本發明之冷媒壓縮機之第1實施例之縱 剖面圖，第1 (b)圖表示以軸心爲中心在與第1 (a)圖相差9 0 度之角度，一部份以剖面顯示之側面圖。 第2圖表示，將構成第1圖之冷媒壓縮機之框架，與嵌 合於該框架之主軸一倂表示之擴大剖面圖。 第3圖係爲了說明第1實施例之作用，效果之表示矽 (Si )之含有率與耐久時間之關係之線圖。 第4圖係爲了說明第1實施例之作用，效果之表示矽 (Si )之含有率與成績常數之關係之線圖。 第5圖係爲了說明第1實施例之作用，效果之表示油 性劑之添加比例與耐久時間之關係之線圖。 第6圖係爲了說明第1實施例之作用，效果之表示耐 特壓添加劑之添加比例與耐加時間之關係之線圖。 第7圖係爲了說明第1實施例之作用，效果之表示在 於滑動部施加磷酸錳處理之情形，與不做處理之差異之線 條圖。 第8圖係表示本發明之冷媒壓縮機之第2實施例而表 示壓縮部之構成之放大剖面圖。 第9圖係表示本發明之冷媒壓縮機之變形例，而在於 鋁合金上添加其他元素時之耐久時間之相差之線條圖。 【符號說明】 1 框架 2 主軸 -13- (10) 1235202 3 主軸承 4 曲柄 5 活塞 6 氣缸 7 轉子 8 定子 9 潤滑油 10 連接端子 11 密閉容器