JPH1122677A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

ロータリ圧縮機

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JPH1122677A
JPH1122677A JP9173560A JP17356097A JPH1122677A JP H1122677 A JPH1122677 A JP H1122677A JP 9173560 A JP9173560 A JP 9173560A JP 17356097 A JP17356097 A JP 17356097A JP H1122677 A JPH1122677 A JP H1122677A
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JP
Japan
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cylinder
roller
rotary compressor
vane
cast iron
Prior art date
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Pending
Application number
JP9173560A
Other languages
English (en)
Inventor
Mototaka Ezumi
元隆 江住
Hiroshi Nakanishi
博志 中西
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 R134a冷媒、R22冷媒、R22代替冷
媒用のロータリ圧縮機において耐摩耗性に優れた摺動材
を提供する。 【解決手段】 シリンダ30と前記シリンダ30内をシ
ャフト8によって偏心回転するローラ31と、前記シリ
ンダ30内壁面に形成された圧縮部に収容されて前記シ
リンダ30内壁面に対して進退するとともに、その一端
が前記ローラ31外周面33に当接して摺動するベーン
32が、高速度鋼またはマルテンサイト系ステンレス鋼
で、前記ローラ31が軸受け鋼で、前記シリンダ30
が、パーライト量10%以上の共晶黒鉛鋳鉄、または、
パーライト量80%以上の片状黒鉛鋳鉄からなる部品で
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリ圧縮機に
係わり、特にR22冷媒、R134a冷媒、R22代替
冷媒用としてのHFC冷媒に好適な圧縮機に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図1は、従来知られたロータリ圧縮機
で、シリンダ10と、シャフト8により前記シリンダ1
0内で偏心して回転するローラ13と、前記シリンダ1
0に半径方向に形成した貫通溝24に出没可能に挿入さ
れ前記ローラ13と摺接するベーン14とを備えたロー
タリ圧縮機である。前記ベーン14材は従来一般に耐摩
耗性に優れた特殊鉄系材料に熱処理をして使用してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年は、ベー
ン,ローラ,シリンダの摺動条件が厳しくなり、また、
R22代替冷媒に変わる中で、より耐摩耗の良い材料組
合せが要求されるようになってきた。従来のベーンのよ
うな特殊鋼(SKH51も含む),特殊鋳物,鉄系焼結
材のような単独では耐摩耗性が不十分である。また、従
来のローラのような特殊鋳物,鉄系焼結材のような単独
でも耐摩耗性は、不十分である。また、従来のシリンダ
のような共晶黒鉛鋳鉄、または、ねずみ鋳鉄、または焼
結鉄での単独でも耐摩耗性は、不十分である。本発明
は、このような課題を解決するためになされたもので、
非常に優れた耐摩耗性を有するベーン,ローラ,シリン
ダの組合されたロータリ圧縮機を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、シリンダとシャフトにより前記シリンダ内で偏心し
て回転するローラと、前記シリンダに半径方向に形成し
た溝に出没可能に挿入され前記ローラと摺接するベーン
とを備えたロータリ圧縮機において、前記ベーンが、高
速度鋼またはステンレス鋼で焼き入れ焼き戻しを行い、
かつ、前記ローラを、軸受け鋼とし、前記シリンダを、
金型共晶黒鉛鋳鉄または砂型共晶黒鉛鋳鉄でパーライト
量10%以上、または、A形片状黒鉛鋳鉄、または、焼
結鉄でパーライト量80%以上からなる部品を組合せる
ことで、前記ベーン,前記ローラ,前記シリンダの耐摩
耗性を向上させることを特徴とするものである。
【0005】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、ローラ
を焼き戻し温度200℃以上とした軸受け鋼とした材料
である。
【0006】請求項2に記載の発明は、ベーン材料をS
KH51とし、ローラを焼き戻し温度200℃以上とし
て軸受け鋼とした材料である。
【0007】請求項3に記載の発明は、ベーン材料をS
US440Cとし、ローラを焼き戻し温度200℃以上
とした軸受け鋼とした材料である。
【0008】請求項4に記載の発明は、ローラを焼き戻
し温度200℃以上で400℃とした軸受け鋼SUJ2
とした材料である。
【0009】請求項5に記載の発明は、ローラを焼き戻
し温度300℃以上で500℃とした軸受け鋼SUJ2
とした材料で、研削仕上げ完成後、低温窒化または低温
軟窒化300℃以上450℃以下の材料である。
【0010】請求項6に記載の発明は、シリンダをTi
量0.1%以上0.13%以下の金型共晶黒鉛鋳鉄、ま
たは、Ti量0.13%以上0.20%以下の砂型共晶
黒鉛鋳鉄とした材料である。
【0011】請求項7に記載の発明は、本発明の圧縮機
に冷媒がHFCで、冷凍機油がエステル油を使用した信
頼性の高い圧縮機となっている。
【0012】
【実施例】以下、本発明の幾つかの実施例について説明
する。
【0013】(実施例1)図2は本発明の圧縮機の1実
施例の縦断面図であり、図3はその横断面図である。密
閉容器1内部に電動機部2と圧縮機構部3が配され、電
動機部2に直結されたシャフト8は主軸受9と副軸受1
1に支持されている。シリンダ30内にローラ31が配
され、シャフト8と偏心部に貫入され、遊星運動を行
う。
【0014】シリンダ30の貫通溝24に挿入されたベ
ーン32はスプリング15及び背圧(吐出圧)によりロ
ーラ31に押し付けられたシリンダ30を吸入室16と
圧縮室17に分割する。
【0015】シリンダ30には吸入孔5があけられ、吸
入管4を介してアキュームレータ(図示せず)とつなが
っている。
【0016】この構成による作用を説明する。電動機部
2によりシャフト8が駆動され、ローラ31の遊星運動
(図2で左回転)により吸入管4より吸入孔5をへて、
吸入室16へHFCなどの冷媒ガスが吸入され、圧縮室
17で圧力が上げられ吐出切り欠き19を経て、吐出孔
6より密閉容器1内へ吐出される。この時、吸入室16
と圧縮室17を仕切るベーン32はスプリング15とベ
ーン背部にかかる圧力でローラ31の外周に押し付けら
れ接点で摺動しながら運動する。この摺動点の潤滑油は
主として、吸入ガスに混入してきたオイルにより潤滑さ
れる。吸入管4に入ってくる吸入ガスには冷媒ガスとと
もに、冷媒サイクルを循環する。冷凍機油23はわずか
ながら含まれているが、このレベルの量では金属接触に
近い境界潤滑状態となり、特に冷媒に摺動性が望めない
HFCでは厳しい摺動条件となる。
【0017】図3は、本発明の一例である、ベーン32
の材質としてSKH51を使用し、貫通溝24内で往復
運動を行なう。往復運動であるため、前記シリンダ30
の貫通溝24とベーンのサイドは油膜が生じにくく、厳
しい摺動条件となる。また前記ベーン32の先端と前記
ローラ31の外周面33は前述したように油の少ない境
界潤滑状態となっている。こういった状況の中で、焼き
戻し温度350℃で焼き入れ焼き戻しされた前記ローラ
31が、材質SUJ2であり、微細なセメンタイトが多
く含まれ、過酷な摺動条件においても、前記ベーン32
は、前記ローラ31の外摺面33に凝着摩耗を、減少さ
せる効果がある。また、前記ローラ31の成分Crは、
Crの複炭化物を形成し、その複炭化物は、非常に耐摩
耗性に優れているため、前記ベーン32と前記ローラ3
1の組合せでは、非常に耐摩耗性の優れた材料組合せと
なる。また、前記シリンダ30の基地中にパーライトを
10%以上含ませると、前記ベーン32と前記シリンダ
30の耐摩耗性は、非常に良くなる。以上のことから、
信頼性の高い圧縮機が実現できる。
【0018】(実施例2)前記ベーン32が、SUS4
40で焼き入れ焼き戻しされた材料で、前記ローラ31
が焼き戻し温度400℃で焼き入れ焼き戻しされた材料
SUJ2で、かつ、前記ローラ31が350℃で窒化さ
れ、前記ローラ31の外周面33の窒化の白層34が形
成され、前記外周面33の窒化の白層34の下に窒素の
拡散層を数十ミクロン形成されるため、前記ローラ31
の外周は、前記窒化の白層34と前記窒素の拡散層3
5、微細なセメンタイト、および、Crの複炭化物の存
在のために、前記ベーン32と前記ローラ31の耐摩耗
性は、非常に良くなる。また、前記シリンダが砂型共晶
黒鉛鋳鉄でパーライトが20%程度含んだものは、前記
ベーン32との耐摩耗性も、非常に良くなる。以上のこ
とから、信頼性の高い圧縮機が実現できる。また、前記
ローラ31は低温で窒化しているため、前記ローラの仕
上げ寸法精度が良い(前記ローラ31は、焼き入れ焼き
戻しした後、研削し寸法精度をだし、その後、窒化をす
る。)、普通、窒化温度は、570℃前後で行うため、
通常の窒化では、寸法精度がでにくい。このように、前
記低温窒化でローラを処理すると、寸法精度のよい、耐
摩耗性のよいローラとなる。
【0019】(実施例3)前記ベーン32が、SKH5
1で焼き入れ焼き戻しされた材料で、前記ローラ31が
SUJ2で、かつ、前記ローラ31が窒化された材料の
ローラを使用し、かつ、前記シリンダがTi量0.16
%の砂型共晶黒鉛鋳鉄でパーライトが20%程度含んだ
ものは、共晶シェルの大きさも大きく、かつ、前記共晶
セル境界上に網目状にパーライトを分布させ、パーライ
トの部分で前記ベーン32の側面を受けるため、耐摩耗
性は、非常に良くなる。以上のことから、信頼性の高い
圧縮機が実現できる。
【0020】
【発明の効果】前記ベーンが、高速度鋼の溶製材または
焼結材、または、マルテンサイト系ステンレス鋼とし、
前記ローラが、焼き入れ焼き戻し材で焼き戻し温度20
0℃以上の軸受け鋼とし、前記シリンダが、金型共晶黒
鉛鋳鉄または砂型共晶黒鉛鋳鉄でパーライト量10%以
上、または、A形片状黒鉛鋳鉄、または、焼結鉄でパー
ライト量80%以上からなる部品で構成されたことを特
徴とするロータリ圧縮機を運転すると、前記ローラに耐
摩耗性の優れた、微細なセメンタイトやCrの複炭化物
が存在し、かつ、耐摩耗の優れた前記ローラに、窒化を
することにより、更に、窒化の白層や窒素の拡散層が形
成されることによって、非常に耐摩耗性の優れたベーン
とローラの組み合わせとなり、信頼性の高いロータリ圧
縮機となる。また、パーライト量10%以上の金型共晶
黒鉛鋳鉄および砂型共晶黒鉛鋳鉄のシリンダ、または、
パーライト量が80%以上のA形片状黒鉛鋳鉄、焼結鉄
のシリンダとベーンとの組み合せでも、共晶黒鉛鋳鉄の
パーライトの網目状の分布、および、片状黒鉛鋳鉄のパ
ーライトや焼結鉄のパーライトによって耐摩耗性が非常
によくなる。以上のような理由により、22代替冷媒中
においても、耐摩耗性の優れた、信頼性の高いロータリ
圧縮機となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の一実施例の横断面図
【図2】本発明の一実施例の縦断面図
【図3】本発明の一実施例の横断面図
【符号の説明】
30 本発明のシリンダ 31 本発明のローラ 32 本発明のベーン

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダと、シャフトにより前記シリン
    ダ内で偏心して回転するローラと、前記シリンダに半径
    方向に形成した溝に出没可能に挿入され前記ローラと摺
    接するベーンとを備えたロータリ圧縮機において、前記
    ベーンが、高速度鋼の溶製材または焼結材、または、マ
    ルテンサイト系ステンレス鋼とし、前記ローラが、焼き
    入れ焼き戻し材で焼き戻し温度200℃以上の軸受け鋼
    とし、前記シリンダが、金型共晶黒鉛鋳鉄または砂型共
    晶黒鉛鋳鉄でパーライト量10%以上、または、A形片
    状黒鉛鋳鉄、または、焼結鉄でパーライト量80%以上
    からなる部品で構成されたことを特徴とするロータリ圧
    縮機。
  2. 【請求項2】 前記ベーンが、SKH51の溶製材また
    は焼結材で、焼き入れ焼き戻し材料で構成されたことを
    特徴とする請求項1記載のロータリ圧縮機。
  3. 【請求項3】 前記ベーンが、SUS440Cの溶製材
    で、焼き入れ焼き戻し材料で構成されたことを特徴とす
    る請求項1記載のロータリ圧縮機。
  4. 【請求項4】 前記ローラが、SUJ2の溶製材で、焼
    き入れ焼き戻し材で焼き戻し温度が200℃以上で40
    0℃以下の材料で構成されたことを特徴とする請求項1
    記載のロータリ圧縮機。
  5. 【請求項5】 シリンダと、シャフトにより前記シリン
    ダ内で偏心して回転するローラと、前記シリンダに半径
    方向に形成した溝に出没可能に挿入され前記ローラと摺
    接するベーンとを備えたロータリ圧縮機において、前記
    ベーンが、高速度鋼の溶製材または焼結材、または、マ
    ルテンサイト系ステンレス鋼とし、前記ローラが、SU
    J2の溶製材で、焼き入れ焼き戻し材で焼き戻し温度が
    300℃以上で500℃以下の材料で、研削仕上げ完成
    後、低温窒化または低温軟窒化300℃以上450℃以
    下の材料で、前記シリンダが、金型共晶黒鉛鋳鉄または
    砂型共晶黒鉛鋳鉄でパーライト量10%以上、または、
    A形片状黒鉛鋳鉄、または、焼結鉄でパーライト量80
    %以上からなる部品で構成されたことを特徴とするロー
    タリ圧縮機。
  6. 【請求項6】 前記シリンダが、Ti量0.1%以上
    0.13%以下の金型共晶黒鉛鋳鉄、または、Ti量
    0.13%以上0.20%以下の砂型共晶黒鉛鋳鉄の材
    料で構成されたことを特徴とする請求項1記載から5い
    ずれかに記載のロータリ圧縮機。
  7. 【請求項7】 冷媒がHFCで、冷凍機油がエステル油
    であることを特徴とする請求項1から6いずれかに記載
    のロータリ圧縮機。
JP9173560A 1997-06-30 1997-06-30 ロータリ圧縮機 Pending JPH1122677A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6948922B2 (en) * 1998-10-05 2005-09-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Hermetic compressor and open compressor
US7127980B2 (en) 2003-05-21 2006-10-31 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Vane, valve timing control device, and sliding member
WO2007093592A1 (de) * 2006-02-15 2007-08-23 Continental Automotive Gmbh Rotationspumpe und verfahren zur herstellung eines pumpengehäuses einer rotationspumpe
JP2010101232A (ja) * 2008-10-23 2010-05-06 Panasonic Corp 冷媒圧縮機
CN102174936A (zh) * 2011-03-09 2011-09-07 松下·万宝(广州)压缩机有限公司 旋转式压缩机用滑块及其制备方法

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