JPH04203284A - 圧縮機の摺動部材およびロータリ圧縮機の仕切ベーン - Google Patents

圧縮機の摺動部材およびロータリ圧縮機の仕切ベーン

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JPH04203284A
JPH04203284A JP2332462A JP33246290A JPH04203284A JP H04203284 A JPH04203284 A JP H04203284A JP 2332462 A JP2332462 A JP 2332462A JP 33246290 A JP33246290 A JP 33246290A JP H04203284 A JPH04203284 A JP H04203284A
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vane
partition
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compressor
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Hideo Hirano
秀夫 平野
Masahiro Tsubokawa
正浩 坪川
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は空気調和装置等に使用される圧縮機の摺動部材
に関するものである。
従来の技術 従来 この種のロータリコンプレッサ(飄 特開平2−
75786号公報に記載され 第9医 第10図および
第11図に示すように構成されている。
第9図はロータリコンプレッサの断面図であり、第10
図は第9図のA−A線断面図であり、第11図はベーン
の斜視図である。
以下、図面にしたがって説明する。
11はロークリコンプレッサで、 このロータリコンプ
レッサはシリンダ12と、回転軸133の偏心部14に
よってシリンダ12内を回転するローラ15と、 この
ローラ15に接してシリンダ12に設けた案内溝16内
を摺動しつつこのシリンダ12内を低圧室17と高圧室
18とに区画するベーン19と、シリンダ12の開口を
封じて回転軸13を軸支する上軸受は部2o及び下軸受
け21とで構成されている。回転軸13の一端にはロー
タリコンプレッサ11を駆動させる電動要素(図示せず
)が配置されている。
ベーン19にはアルミニウム合金で形成されかつ、ロー
ラ15と接するその先端部22にはβ型シリコンカーバ
イトウィスカカ丈 シリンダ12と接触する摺動部23
にはアルミナ・シリカ繊維が夫々充填されている。
以上のように構成されたロータリコンプレッザについて
、以下その動作について説明する。
ベーン19はβ型シリコンカーバイトウィスカとアルミ
ナ・シリカ繊維とでアルミニウム金属の硬度を高めると
とも置 機械的強度及び線膨張係数を鉄系材料と路間−
にすることにより、ローラ15との圧接面及びシリンダ
12との摺動面の耐摩耗性を向上するようにしている。
しかも、ベーン19はローラ15との圧接面をβ型シリ
コンカーバイトウィスカで補強するとともに シリンダ
12との摺動面をアルミナ・シリカ繊維で補強すること
により、接触状態の異なる先端部22と摺動部23との
耐摩耗性を夫々良好にしている。また β型シリコンカ
ーバイトウィスカはアルミナ・シリカ繊維よりも高価で
ある力(ベーン19の先端部22にっかつだけなので、
このベーンのコストが極端に上昇するのを押さえられる
ようにしている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成で(よ 下記に示す問題
点を有している。
(1)ベーン19の摺動部表面で(よ 熱膨張係数が大
きいアルミニウムが膨張して先に摩耗しβ型シリコンカ
ーバイトウィスカやアルミナ・シリカ繊維などの添加材
が表面に突出するようになる。添加材の硬度は極端に高
いために 相手材は攻撃され 相手材の摩耗が促進され
る。特に 潤滑油の供給が不十分となる始動などの過渡
運転や高速運転では 摩耗の促進が激しくなる。
(2)また 摩耗の結果 ベーン19にかかる荷重を案
内溝16で部分的に受けることになって、摩擦係数の大
きい摺動となり、案内溝16における摺動によるロスは
増大し ロークリコンプレッザの効率は悪化する。
本発明は上記問題点に鑑ヘ ベーン溝やピストンや軸受
けなどの摺動部で発生する摺動によるロスが十分小さい
圧縮機の摺動部材を提供するものである。
課題を解決するための手段 」1記課題を解決するために本発明の圧縮機の摺動部材
(よ 緻密質材料よりなり表面Rmax0.5〜1.5
に仕上げたものである。
作用 本発明は上記した構成によって、ベーン溝やピストンや
軸受けなどの摺動部における油の保持能力を高めるもの
である。すなわち、各摺動部に油を確保して流体潤滑状
態に近づ1す、摺動によるロスを十分小さくするもので
ある。
実施例 以下、本発明の一実施例の圧縮機の摺動部材について、
図面を参照しながら説明する。
第1図は本発明の実施例におけるロータリ圧縮機の横断
面図であり、第2図は仕切ベーンの斜視図である。第3
図は仕切ベーンの挙動を測定する実験装置の概略であり
、第4図は仕切ベーンの挙動の測定結果を示す図であり
、第5図は仕切ベーンのベーン溝に対する接触範囲の圧
縮比特性医第6図は摩擦係数測定用の試験装置の概略構
成図であり、第7図は緻密質材料(β−8iC)の摩擦
係数の面圧特性図であり、第8図は緻密質材料(β−3
iC)の最小摩擦係数と面圧の面粗さ特性図である。
本発明の目的(戴 仕切ベーンの摺動部を適肖な面粗さ
にして油の保持能力を高めることにある。
第1図において、 1はロータリ圧縮機であり密閉容器
2の内部にシリンダ3が溶接固定されている。シリンダ
3のベーン溝4には仕切ベーン5が挿入されている。 
6はピストンであり、軸7の偏心部8に嵌合され 軸7
の回転に従いシリンダ3の内壁に沿い偏心回転運動をす
る。仕切ベーン5(よ ピストン6と摺接しなからベー
ン溝4の内部で往復運動するととも(二 シリンダ3の
内部を吸入室9と圧縮質10に分離している。また 仕
切ベーン5は緻密質材料よりなり、かつ仕切ベーン5の
吸入室9側の側面に(よ クランク角度190°〜32
0°のストローク範囲5aの表面がRmaxo、5〜1
.5に仕上げられている(第2図)以上のように構成さ
れたロータリ圧縮機の仕切ベーンについて、動作を説明
する。
はじめ置 軸の回転に従って、仕切ベーン5は往復運動
する力(第3図に示す実験装置によってベーン溝に対す
る仕切ベーンの挙動を実験的に調べた結果について説明
する。第4図に示すように仕切ベーン5ば 常時ベーン
溝の吸入室側の側壁に接触しているわけではなく、ある
クランク角度範囲において接触していることがわかる。
空気調和装置の運転が行なわれる圧縮比2〜6の範囲に
おいて(表 第5図に示すよう置 仕切ベーン5はクラ
ンク角度190°〜320°でベーン溝4の吸入室9側
の側壁に衝突・接触していることがわかる。
次に 緻密質材料(β−8iC)の最小摩擦係数を第6
図の試験装置、表1の試験条件によって求め池 表1 第7図に最小摩擦係数を示す。第8図より。最小摩擦係
数における面圧である(面圧)μOはRmaxO,5〜
1,5で最大となっている力丈 これより摺動面におけ
る油の保持能力が最も高くなっていることがわかる。ま
た 第8図より、 Rmaxl、5を越えると(面圧)
μ0は小さくなる力文 面粗さが大きすぎて油の保持能
力が低くなるからと考えられる。従って、緻密質材料の
最小摩擦係数(戴 油の保持能力が最もRmaxo、 
 5〜1.5において最も低くなる。
以上より、ロータリ圧縮機1の運転において、仕切ベー
ン5はベーン溝4の吸入室9側の側壁に衝突する力丈 
そのときに仕切ベーン5の5aで保持されている油がク
ツション効果を示して衝突を緩和する。ま九 ベーン溝
4との摺動部すなわち5aに油が確保されているた嵌 
そこの摺動は流体潤滑状態に近づき摺動によるロスは充
分小さくなる。その結果 ロークリ圧縮機Iの摺動によ
るロスにおいては 仕切ベーン5のベーン溝4における
ロスがかなりの部分を占めているので、ロータリ圧縮機
1の効率を大きく向上でき、空気調和装置の消費電力を
大幅に低減でき、省エネルギ性能の高い空気調和装置を
実現できる。さらに 油の保持能力が高くなっているた
八 始動や除霜などの過渡運転における仕切ベーン5、
ベーン溝4およびピストン6の摩耗は小さくなり、 ロ
ータリ圧縮機の信頼性を向上できるととも置 寿命の長
い空気調和装置を実現できる。
緻密質材料として(友 ジルコニアなどのセラミツー〇
− ロス、ボロン処理 窒化処理などの表面処返〕\−ドナ
プルB2鋳鉄以上の硬度を有する溶融金属などが上げら
れる。
ま?Q  Rmaxo、  5〜1. 5の加工(よ 
エツチング−放電加工やショッI・ブラストなどにより
低コストで実現できる。
以上(主 部分的に面粗さをRmaxo、  5〜1゜
5にした場合である力(仕切ベーン全体の表面に施して
も同様の作が 効果が得られる。したがって、仕切ベー
ン5の後端でベーン溝4の圧縮質10側の側壁と摺動す
る部分に同じ面粗さの加工を施しても同様の作用・効果
が得られる。また、摺動部のみに緻密質材料を接合して
なる複合材料の仕切ベーンに同じ面粗さの加工を施して
も同様の作用・効果が得られる。
まt& ロータリ圧縮機の軸受けやピストンなどの摺動
部材だけでなく、スクロール圧縮線 レシプロ圧縮機な
どの他の圧縮機の摺動部材に用いても、同様の作用・効
果が得られる。
発明の効果 以上のように本発明(よ 緻密質材料よりなり表面をR
rnaxo、  5〜1.5に仕上げたものであり、効
率も信頼性も高いロータリ圧縮機および空気調和装置を
実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例におけるロークリ圧縮機の横断
面医 第2図は仕切ベーンの斜視医 第3図は仕切ベー
ンの挙動を測定する実験装置の概略構成@ 第4図は仕
切ベーンの挙動の測定結果を示ず諷 第5図は仕切ベー
ンのベーン溝に対する接触範囲の圧縮比特性阻 第6図
は摩擦係数測定用の試験装置の概略構成医 第7図は緻
密質材料(β−8i C)の摩擦係数の面圧特性図 第
8図は緻密質材料(β−3iC)の最小摩擦係数と面圧
の面粗さ特性図 第9図は従来のロークリコンプレッサ
の断面医 第10図は第9図のA−A線断面瞠 第11
図はベーンの斜視図である。 1・・・・シリン久 4・・・・ベーン滌 5・・・・
仕切ベーン、 6・・・・ピストン、 9・・・・吸入
室 10・・・・圧縮室 0     ミ     91/) 区       (ulげ)l入 ぐ                    己(Lt
trf)z人 区 へ                      国法
                      ■罐 )  で 1    二 ゛〈  目 第5図 −l、?:、  −(>−膝角 領::]  汀二 重6図 荷重 第7図 圧締 に 血圧(k旺/cm’) 第8図 f? ma%(μm) 第10口 第9図 第110

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)緻密質材料よりなり摺動面をRmax0.5〜1
    .5に仕上げた圧縮機の摺動部材。
  2. (2)シリンダのベーン溝に挿入されピストンと摺接し
    ながら往復運動するとともにシリンダを吸入室と圧縮室
    とに分離する緻密質材料よりなり表面をRmax0.5
    〜1.5に仕上げたロータリ圧縮機の仕切ベーン。
  3. (3)吸入室側の側面の一部、クランク角度で190゜
    〜320゜のストローク範囲の仕上げをRmax0.5
    〜1.5とした請求項2記載のロータリ圧縮機の仕切ベ
    ーン。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6068903A (ja) * 1983-09-26 1985-04-19 株式会社東芝 ロータリコンプレッサ用ベーン及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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