JPH07217568A - コンプレッサ - Google Patents

コンプレッサ

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JPH07217568A
JPH07217568A JP1202694A JP1202694A JPH07217568A JP H07217568 A JPH07217568 A JP H07217568A JP 1202694 A JP1202694 A JP 1202694A JP 1202694 A JP1202694 A JP 1202694A JP H07217568 A JPH07217568 A JP H07217568A
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JP
Japan
Prior art keywords
blade
base material
compressor
nitride layer
sliding member
Prior art date
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Pending
Application number
JP1202694A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Komine
健治 小峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、HFC冷媒使用によるより過酷な運
転条件下においても、耐摩耗性に優れた摺動部材を提供
し、長時間の運転やコンプレッサモータの最大から最小
までの運転回転数の変化幅の増加に耐えられる信頼性に
優れたコンプレッサを提供することを目的をする。 【構成】冷凍サイクル中に設けられ、塩素を含まない弗
化炭素系冷媒を圧縮し循環させるコンプレッサにおい
て、圧縮機構部を構成する摺動部材の母材20を鉄鋼材
料とし、前記母材の表面に窒化クロム層22を形成する
と共に、前記母材と前記窒化クロム層の間に接合層とし
て窒化クロムを含む窒化鉄層21を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は冷凍サイクル中でHFC
(ハイドロフルオロカーボン)冷媒を圧縮するコンプレ
ッサに係り、特に圧縮機構を構成するブレード等の摺動
部材に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的なコンプレッサとして、例えば、
密閉型のロータリコンプレッサがあるが、このロータリ
コンプレッサは、シリンダ内に偏心回転するローラが収
容されているとともに、シリンダにはブレード溝が設け
られており、このブレード溝内にブレードが往復運動で
きるよう嵌合されている。このブレードは圧縮ばねによ
りその先端部をローラの外周面に弾性的に当接させて摺
動自在に設けられており、ブレードによりシリンダ内を
二分するようになっている。
【0003】このため、ブレードはその側面がブレード
溝に摺動接触し、かつ、先端部がローラの外周面に摺動
接触するので、ブレードには優れた耐摩耗性が要求され
ている。
【0004】従来、このようなロータリコンプレッサに
おいては、たとえば特開昭60−228794号公報に
あるようにタングステンを主に含有する高速度工具鋼
(JIS規格:SKH−51相当)材のような比較的耐
摩耗性の高い材料により形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
空気調和機及び冷蔵庫等の長時間の運転やコンプレッサ
モータの最大から最小までの運転回転数の変化幅の増加
により、その運転条件は過酷なものになってきており、
ブレードとローラ間及びブレードとシリンダ間の摩耗が
増大する傾向にあり、この結果、圧縮機の故障、性能低
下を招くという問題があった。
【0006】特に、空気調和機用や冷蔵庫用のコンプレ
ッサとして用いられる場合、いままで冷媒として用いら
れてきたR12やR22等の塩素を含有する冷媒はオゾ
ン層を破壊する可能性が高いため、近い将来での使用が
禁止されることになるが、これらの冷媒に替わるR3
2、R125、R134a、R143a等のHFC冷媒
(ハイドロフルオロカーボン)は、塩素元素を含有しな
いため、特に、鉄系材料の摺動部材では、なじみ層とし
ての塩化鉄層が形成されず、焼付けや摩耗が起りやす
い。
【0007】そこで、本発明は上記のような問題点を解
消し、HFC冷媒使用によるより過酷な運転条件下にお
いても、耐摩耗性に優れた摺動部材を提供し、長時間の
運転やコンプレッサモータの最大から最小までの運転回
転数の変化幅の増加に耐えられる信頼性に優れたコンプ
レッサを提供することを目的をする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、第1の発明は、冷凍サイクル中に設けられ、塩素を
含まない弗化炭素系冷媒を圧縮し循環させるコンプレッ
サにおいて、圧縮機構部を構成する摺動部材の母材を鉄
鋼材料とし、前記母材の表面に窒化クロム層を形成する
と共に、前記母材と前記窒化クロム層の間に接合層とし
て窒化クロムを含む窒化鉄層を形成している。
【0009】第2の発明は、前記摺動部材の母材にクロ
ムを含有させている。第3の発明は、前記摺動部材の母
材に含有するクロムの含有量を3重量%以上としてい
る。
【0010】第4の発明は、シリンダ内に偏心回転自在
にローラを収容し、このローラに先端部を弾性的に当接
させるとともに前記シリンダに設けられるブレード溝に
摺動自在に嵌合するブレードを具備し、塩素を含まない
弗化炭素系冷媒を圧縮し冷凍サイクル中を循環させるロ
ータリコンプレッサであって、摺動部材がブレードであ
り、少なくともブレードの先端に窒化クロム層を形成さ
せている。
【0011】
【作用】第1の発明のように、接合層として窒化クロム
を含む窒化鉄層を形成することで、母材に対する窒化ク
ロム層の膜密着強度が低下することなく下地硬度が上
り、窒化クロム層の変形が少ないため剥離をなくすこと
ができる。
【0012】第2の発明のように、摺動部材の母材にク
ロムを含む鉄鋼材料とすることで、膜密着強度が上り剥
離を防止できる。第3の発明のように、摺動部材の母材
に含むクロムの含有量を3重量%以上とすることで十分
な膜密着強度が得られる。第4の発明のように、摺動部
材をロータリコンプレッサのブレードとすることで、ブ
レード先端の摩耗量を少なくすることができる。
【0013】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図3はロータリコンプレッサの圧縮機構の要部を
示す斜視図で、図4はロータリコンプレッサ全体の断面
図であり、図4中、密閉ケーシング1内には電動要素2
と圧縮要素3が回転軸4を水平にして収納されていると
ともに、その底部の潤滑油溜には潤滑油5が貯溜されて
いる。前記電動要素2はケーシング内壁に固着された固
定子2aと前記回転軸4に固着された回転子2bとで構
成されている。一方、前記圧縮要素3は、シリンダ6と
このシリンダ6の両端面をおおい前記回転軸4を軸支す
る主軸受7及び副軸受8とによってシリンダ室6aを形
成している。
【0014】また、シリンダ室6aにはこれを貫通して
設けられた前記回転軸4の偏心部4aにはローラ9が嵌
挿されている。さらに、前記シリンダ6の半径方向に形
成された溝10aにはブレード10が往復動自在に設け
られており、このブレード10はスプリング11により
その曲面状の先端がシリンダ室6a内を偏心回転運動す
る前記ローラ9の外周面に常に当接するようにされてい
る。
【0015】上記ブレード10の後方には密閉的にブレ
ード室12が形成されている。ブレード室12には図5
に拡大して示すように、潤滑油の吸入、吐出を兼ね、潤
滑油を圧縮要素3の軸受部8aに導くための給油路を形
成する給油管13に潤滑油を供給する貫通孔12aが穿
設されている。そして、この給油管13には貫通孔12
aに近い位置にケーシング1底部の潤滑油5と連通する
開口13aが形成されており、ブレード10がブレード
室12の容積を拡大する方向に動いた時にケーシング1
底部の潤滑油溜の潤滑油が開口13aを介して貫通孔1
2aからブレード室内に吸入され、ブレード10がブレ
ード室12の容積を縮小する方向に動いた時に貫通孔1
2aから潤滑油が吐出されると共に、開口13aではエ
ジュクタ作用(吸引作用)が生じ、給油管13内に吸入
され軸受部8aに給油されるようになっている。
【0016】このような圧縮要素3において往復運動す
るブレード10は、図1に示すように、母材20にクロ
ムを3重量%以上含有させた鉄鋼材料とし、この母材2
0の表面に窒化クロム層22を形成すると共に、母材2
0と窒化クロム22層の間に接合層として窒化クロムを
含む窒化鉄層21を形成している。
【0017】本実施例では、ブレード基体の母材20に
クロムを含有したステンレス鋼(JIS規格:SUS4
40C)とし、まず、ステンレス鋼を熱処理した後、振
動バレルを施して表面の酸化被膜を除去し、この後窒化
処理することにより、母材20の表面に窒化クロムを含
有する窒化鉄層21を形成し、それから有機溶剤を用い
ると共に振動バレルを施して表面の未反応部分を除去
し、その先端摺動部分に窒化クロム層22をイオンプレ
ーティングにより形成させた。
【0018】このときのイオンプレーティングは窒化鉄
層21を形成したブレード基体を治具にセットした状態
で有機溶剤を用いた洗浄を行い、洗浄後、乾燥した状態
でイオンプレーティング装置の容器内にセットし、次に
容器内の空気を真空ポンプを用いて排出し、圧力が1.
3×10-2Pa(パスカル)となった時点で、内蔵する
ヒータを用いて300℃〜600℃に加熱し、ブレード
基体表面に付着していたガス成分を除去した。そして、
ブレード基体表面のガスの除去が充分に行われ、容器内
の圧力が4×10-3Pa以下となった時点で、窒化クロ
ム被膜が形成されるように、Crからなるカソード表面
からアーク放電によってクロムイオンを飛び出させた。
【0019】この時、ブレード基体と治具にはバイアス
電圧を−700〜−900V印加しておき、カソードか
ら飛び出したクロムイオンをブレード基体と治具に引き
つけた。この時点ではバイアス電圧が高いため、ブレー
ド基体に到達したクロムイオンはバイアス電圧によって
は加速された高い運動エネルギーを有するようになり、
ブレード基体表面に留まりきれず跳ね返ってしまうと同
時にブレード基体表面の酸化被膜を削り取って行くスパ
ッタリングクリーニングが行われ、この後に形成される
被膜の密着力を向上させる。スパッタリングクリーニン
グによる酸化被膜除去が充分に行われた後、容器内に窒
化ガスを所定量導入し、同時にバイアス電圧を−20〜
−200V印加してブレード基体表面に硬質の窒化クロ
ムを形成させた。そして、所定の膜厚に形成した後、直
ちにイオンプレーティングを中止し、真空容器内で充分
冷却した後、ブレードを装置内から取り出した。
【0020】このようにして完成したブレードと相手材
となるNi−Cr−Mo含有鋳鉄で形成したローラを上
述したロータリコンプレッサに搭載し、鉱油と冷媒R−
22中の場合と、エステル油と冷媒R134a中の場合
の耐久テストを4000時間行った。
【0021】尚、耐久テストでは商用電源の定格周波数
で、吐出圧力が2.5[MPa]、吸込圧力が0.1
[MPa]の条件のもとでロータリコンプレッサを運転
しブレードとローラを摺動接触させた後においてブレー
ドの摩耗量を測定した結果を図2に示す。
【0022】図2に示すように、ブレードの母材とブレ
ード表面の窒化クロム層の間に接合層として窒化クロム
を含む窒化鉄層を形成した本発明のブレードは、比較例
のステンレス鋼(JIS規格:SUS440C)を窒化
処理したブレードと比較すると、ブレードの摩耗量が著
しく少なく、耐摩耗性に優れていることが確認された。
【0023】このように、本実施例では密閉形コンプレ
ッサの摺動部材を、その母材にクロムを含有させた鉄鋼
材料とし、母材の表面に窒化クロム層を形成すると共
に、母材と窒化クロム層の間に接合層として窒化クロム
を含む窒化鉄層を形成したので、母材に対する窒化クロ
ム層の膜密着強度が低下することなく下地硬度が上が
り、窒化クロム層の変形が少ないため剥離がない。
【0024】したがって、HFC冷媒中での密閉形ロー
タリコンプレッサの摺動部材の耐摩耗性に優れ、膜密着
強度の高い摺動部材を形成することができるので、ブレ
ードの摩耗による密閉形コンプレッサ能力の低下が起き
にくく、コンプレッサの信頼性が向上する。
【0025】上述した実施例では、母材としてクロムを
約17重量%含有するステンレス鋼(JIS規格:SU
S440C)を用いているが、クロムの含有量を様々に
変えて実験した結果、母材のクロム含有量は3重量%以
上であれば、耐摩耗性に優れ、実用上問題のない膜密着
強度が得られることが分かった。
【0026】したがって、例えば、クロムを約4重量%
含有する高速度工具鋼(JIS規格:SKH−50)を
用い、接合層として窒化鉄層を形成し、接合層の上に窒
化クロム層を形成しても上記実施例と同様の効果が得ら
れる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、第1の発明のように、
接合層として窒化クロムを含む窒化鉄層を形成すること
で、母材に対する窒化クロム層の膜密着強度が低下する
ことなく下地硬度が上るので、窒化クロム層の変形が少
なく、剥離をなくすことができる。
【0028】第2の発明のように、摺動部材の母材にク
ロムを含む鉄鋼材料とすることで、膜密着強度が上り剥
離を防止できる。第3の発明のように、摺動部材の母材
に含むクロムの含有量を3重量%以上から十分な膜密着
強度が得られる。
【0029】第4の発明のように、摺動部材をロータリ
コンプレッサのブレードとすることで、ブレード先端の
摩耗量を少なくすることができる。したがって、本発明
によれば、HFC冷媒中でのコンプレッサの摺動部材の
耐摩耗性が向上し、母材に対する窒化クロム層の膜密着
強度の高い摺動部材を形成しているので、ブレードの摩
耗によるコンプレッサの能力低下が起きにくく、窒化ク
ロム層が剥離することがなく、コンプレッサの信頼性を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るブレードの断面図。
【図2】本発明に係る実施例と比較例の摩耗量比較説明
図。
【図3】ロータリコンプレッサの圧縮機構の要部を示す
斜視図。
【図4】ロータリコンプレッサ全体の断面図。
【図5】図2のロータリコンプレッサのブレード室周辺
の拡大図。
【符号の説明】
ブレード10,窒化鉄層21,窒化クロム層22,母材
20

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷凍サイクル中に設けられ、塩素を含まな
    い弗化炭素系冷媒を圧縮し循環させるコンプレッサにお
    いて、圧縮機構部を構成する摺動部材の母材を鉄鋼材料
    とし、前記母材の表面に窒化クロム層を形成すると共
    に、前記母材と前記窒化クロム層の間に接合層として窒
    化クロムを含む窒化鉄層を形成したことを特徴とするコ
    ンプレッサ。
  2. 【請求項2】前記摺動部材の母材にクロムを含有させた
    ことを特徴とする請求項1の密閉形コンプレッサ。
  3. 【請求項3】前記摺動部材の母材に含有するクロムの含
    有量を3重量%以上としたことを特徴とする請求項2記
    載のコンプレッサ。
  4. 【請求項4】前記コンプレッサは、シリンダ内に偏心回
    転自在にローラを収容し、このローラに先端部を弾性的
    に当接させるとともに前記シリンダに設けられるブレー
    ド溝に摺動自在に嵌合するブレードを具備した圧縮機構
    を有し、塩素を含まない弗化炭素系冷媒を圧縮し冷凍サ
    イクル中を循環させるロータリコンプレッサであって、
    前記摺動部材がブレードであり、少なくともブレードの
    先端に窒化クロム層を形成させたことを特徴とする請求
    項1乃至請求項3のいずれかに記載のコンプレッサ。
JP1202694A 1994-02-04 1994-02-04 コンプレッサ Pending JPH07217568A (ja)

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JP1202694A JPH07217568A (ja) 1994-02-04 1994-02-04 コンプレッサ

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JP1202694A JPH07217568A (ja) 1994-02-04 1994-02-04 コンプレッサ

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JP1202694A Pending JPH07217568A (ja) 1994-02-04 1994-02-04 コンプレッサ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015045433A1 (ja) 2013-09-30 2015-04-02 株式会社富士通ゼネラル ロータリ圧縮機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015045433A1 (ja) 2013-09-30 2015-04-02 株式会社富士通ゼネラル ロータリ圧縮機
US9890786B2 (en) 2013-09-30 2018-02-13 Fujitsu General Limited Rotary compressor having vane that has diamond-like carbon layer

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