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JP2010249391A - Sliding member, hermetic compressor, and refrigeration cycle apparatus - Google Patents

Sliding member, hermetic compressor, and refrigeration cycle apparatus Download PDF

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JP2010249391A
JP2010249391A JP2009098685A JP2009098685A JP2010249391A JP 2010249391 A JP2010249391 A JP 2010249391A JP 2009098685 A JP2009098685 A JP 2009098685A JP 2009098685 A JP2009098685 A JP 2009098685A JP 2010249391 A JP2010249391 A JP 2010249391A
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JP
Japan
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refrigerant
sliding member
hermetic compressor
lubricating oil
refrigeration cycle
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009098685A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junta Kawabata
淳太 川端
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 Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2009098685A priority Critical patent/JP2010249391A/en
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Abstract

【課題】高負荷条件での使用が可能な信頼性が高い密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】クランクシャフト108を基地がオーステナイトであり、バナジウム球状炭化物を組織内に含む鋳鉄することにより、これによって、高硬度の球状炭化物が組織内に分散され摺動部材の硬度を高くするとともに靭性が高くなり、高負荷下で金属接触が生じた際でも摩擦力によるはく離等が発生しなくなり、摺動部での耐摩耗性を向上させるという作用を有することにより、高信頼性の密閉型圧縮機を提供することができる。
【選択図】図1
A highly reliable hermetic compressor that can be used under high load conditions is provided.
The crankshaft is made of austenite and is cast iron containing vanadium spherical carbide in the structure, thereby dispersing the high-hardness spherical carbide in the structure and increasing the hardness of the sliding member. Even when metal contact occurs under a high load due to increased toughness, it does not generate peeling due to frictional force, and has the effect of improving wear resistance at the sliding part, so it is a highly reliable sealed type A compressor can be provided.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、主に家庭用の電気冷凍冷蔵庫などに使用される密閉型圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a hermetic compressor mainly used in an electric refrigerator-freezer for home use.

近年、地球環境保護の観点から化石燃料の使用を少なくする高効率の密閉型圧縮機の開発が進められている。   In recent years, development of highly efficient hermetic compressors that reduce the use of fossil fuels has been promoted from the viewpoint of protecting the global environment.

従来、この種の摺動部材および密閉型圧縮機は、ピストンやクランクシャフトなどの摺動面に、りん酸塩皮膜を形成することで機械加工仕上げの加工面の凹凸を消し、摺動部材同士の初期なじみを良好にしたものがある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, this type of sliding member and hermetic compressor have formed a phosphate coating on the sliding surfaces of pistons, crankshafts, etc., thereby eliminating the irregularities on the machined surface. There is one with good initial familiarity (see, for example, Patent Document 1).

以下、図面を参照しながら上記従来の摺動部材および密閉型圧縮機を説明する。   The conventional sliding member and hermetic compressor will be described below with reference to the drawings.

図2は特許文献1に記載された従来の密閉型圧縮機の断面図を示すものである。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of a conventional hermetic compressor described in Patent Document 1. In FIG.

図2において、密閉容器1は底部にオイル2を貯留するとともに、固定子3、および回転子4からなる電動要素5とこれによって駆動される往復式の圧縮要素6を収容している。   In FIG. 2, the sealed container 1 stores oil 2 at the bottom, and houses an electric element 5 including a stator 3 and a rotor 4 and a reciprocating compression element 6 driven by the electric element 5.

次に圧縮要素6の詳細を以下に説明する。   Next, details of the compression element 6 will be described below.

クランクシャフト7は回転子4を圧入固定した主軸部8および主軸部8に対し偏心して形成された偏心軸9からなり、給油ポンプ10を設けている。シリンダーブロック11は略円筒形のボアー12からなる圧縮室13を形成するとともに主軸部8を軸支する軸受部14を設けている。   The crankshaft 7 includes a main shaft portion 8 in which the rotor 4 is press-fitted and fixed, and an eccentric shaft 9 formed eccentric to the main shaft portion 8, and an oil supply pump 10 is provided. The cylinder block 11 forms a compression chamber 13 composed of a substantially cylindrical bore 12 and is provided with a bearing portion 14 that supports the main shaft portion 8.

ボアー12に遊嵌されたピストン15は、ピストンピン16を介して偏心軸9との間を連結手段であるコンロッド17によって連結されている。ボアー12の端面はバルブプレート18で封止されている。   The piston 15 loosely fitted to the bore 12 is connected to the eccentric shaft 9 via a piston pin 16 by a connecting rod 17 that is a connecting means. The end face of the bore 12 is sealed with a valve plate 18.

ヘッド19は高圧室を形成し、バルブプレート18の反ボアー12側に固定される。サクションチューブ20は密閉容器1に固定されるとともに冷凍サイクルの低圧側(図示せず)に接続され、冷媒(図示せず)を密閉容器1内に導く。サクションマフラー21は、バルブプレート18とヘッド19に挟持される。   The head 19 forms a high-pressure chamber and is fixed to the valve plate 18 on the side opposite to the bore 12. The suction tube 20 is fixed to the sealed container 1 and connected to the low-pressure side (not shown) of the refrigeration cycle, and guides a refrigerant (not shown) into the sealed container 1. The suction muffler 21 is sandwiched between the valve plate 18 and the head 19.

クランクシャフト7の主軸部8と軸受部14、ピストン15とボアー12、ピストンピン16とコンロッド17、クランクシャフト7の偏心軸9とコンロッド17とは、相互に摺動部を形成し、摺動部を構成する摺動部材の中で鉄系材料同士の組み合わせにおいては、どちらか一方の摺動部表面に多孔質結晶体からなる不溶解性のりん酸塩皮膜(図示せず)を形成している。   The main shaft portion 8 and the bearing portion 14 of the crankshaft 7, the piston 15 and the bore 12, the piston pin 16 and the connecting rod 17, and the eccentric shaft 9 and the connecting rod 17 of the crankshaft 7 form a sliding portion. In the combination of iron-based materials among the sliding members constituting the structure, an insoluble phosphate film (not shown) made of a porous crystal is formed on the surface of one of the sliding parts. Yes.

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。   The operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

商用電源(図示せず)から供給される電力は電動要素5に供給され、電動要素5の回転子4を回転させる。回転子4はクランクシャフト7を回転させ、偏心軸9の偏心運動が連結手段のコンロッド17からピストンピン16を介してピストン15を駆動することでピ
ストン15はボアー12内を往復運動し、サクションチューブ20を通して密閉容器1内に導かれた冷媒はサクションマフラー21から吸入され、圧縮室13内で連続して圧縮される。
Electric power supplied from a commercial power source (not shown) is supplied to the electric element 5 to rotate the rotor 4 of the electric element 5. The rotor 4 rotates the crankshaft 7, and the eccentric movement of the eccentric shaft 9 drives the piston 15 from the connecting rod 17 of the connecting means through the piston pin 16, whereby the piston 15 reciprocates in the bore 12, and the suction tube The refrigerant introduced into the sealed container 1 through 20 is sucked from the suction muffler 21 and continuously compressed in the compression chamber 13.

オイル2はクランクシャフト7の回転に伴い、給油ポンプ10から各摺動部に給油され、摺動部を潤滑するとともに、ピストン15とボアー12の間においてはシールを司る。   As the crankshaft 7 rotates, the oil 2 is supplied to each sliding portion from the oil supply pump 10, lubricates the sliding portion, and controls the seal between the piston 15 and the bore 12.

ここでクランクシャフト7の主軸部8と軸受部14においては、回転運動を行っており、密閉型圧縮機の停止においては当然対速度が0m/sとなり、起動時においては金属接触状態からの回転運動開始となる。しかしながらりん酸塩皮膜をクランクシャフト7の主軸部8に形成することで、りん酸塩皮膜の持つ初期なじみにより起動時の金属接触による異常摩耗が防止できる。
特開平7−238885号公報
Here, the main shaft portion 8 and the bearing portion 14 of the crankshaft 7 are rotating, and naturally when the hermetic compressor is stopped, the speed is 0 m / s. Exercise begins. However, by forming the phosphate film on the main shaft portion 8 of the crankshaft 7, abnormal wear due to metal contact at start-up can be prevented due to the initial familiarity of the phosphate film.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-238885

しかしながら、上記従来の構成では、りん酸塩皮膜は、近年の密閉型圧縮機の高効率化に伴うオイル2の低粘度化ならびに各摺動部間のクリアランスが狭く設計されることから、りん酸塩皮膜が摩耗もしくは摩滅してなじみ効果の持続が困難となり耐摩耗性が低下することがあった。   However, in the above-described conventional configuration, the phosphate coating is designed to reduce the viscosity of the oil 2 and increase the clearance between the sliding portions with the recent increase in efficiency of hermetic compressors. The salt film may be worn or worn away, making it difficult to maintain the conforming effect and lowering the wear resistance.

特に密閉型圧縮機においては、クランクシャフト7が一回転する間にクランクシャフト7の主軸部8に作用する荷重が大きく変動するとともに、この負荷変動に伴いオイル2に溶け込んだ冷媒が発泡することでクランクシャフト7の主軸部8と軸受部14における金属接触が増加し、クランクシャフト7の主軸部8に形成したりん酸塩皮膜が摩耗し、摩擦係数が上昇することで摺動部の発熱が大きくなり凝着等の異常摩耗が生じる可能性があった。   In particular, in a hermetic compressor, the load acting on the main shaft portion 8 of the crankshaft 7 greatly fluctuates while the crankshaft 7 makes one revolution, and the refrigerant dissolved in the oil 2 foams due to this load fluctuation. Metal contact between the main shaft portion 8 of the crankshaft 7 and the bearing portion 14 increases, the phosphate film formed on the main shaft portion 8 of the crankshaft 7 wears, and the friction coefficient increases, so that heat generation at the sliding portion increases. There was a possibility that abnormal wear such as adhesion would occur.

また、ピストン15とボアー12の間においても同様の現象を起こすため、同様の課題を有していた。   Moreover, since the same phenomenon is caused between the piston 15 and the bore 12, there is a similar problem.

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、耐摩耗性を向上させた摺動部材を提供し、信頼性の高い高効率の密閉型圧縮機を提供することを目的としている。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a sliding member with improved wear resistance, and an object of the present invention is to provide a highly reliable hermetic compressor with high reliability.

上記従来の課題を解決するために、本発明の摺動部材は、球状炭化物を組織内に含む鋳鉄で形成されるもので、これによって、鋳鉄の機械的強度か向上することにより耐摩耗性が向上するという作用を有する。   In order to solve the above-mentioned conventional problems, the sliding member of the present invention is formed of cast iron containing spherical carbide in the structure, thereby improving the mechanical strength of the cast iron and thereby improving the wear resistance. It has the effect of improving.

本発明の摺動部材および密閉型圧縮機は、機械的強度が上昇することにより耐摩耗性が向上するので、高信頼性の摺動部材および、高信頼性の密閉型圧縮機を提供することができる。   Since the sliding member and the hermetic compressor of the present invention have improved wear resistance due to an increase in mechanical strength, a highly reliable sliding member and a highly reliable hermetic compressor are provided. Can do.

請求項1に記載の発明は、球状炭化物を組織内に含む鋳鉄で形成されたことを特徴としたもので、これによって機械的強度が上昇し、摺動部での耐摩耗性を向上させるという作用を有することにより、信頼性の高い摺動部材を提供することができる。   The invention described in claim 1 is characterized in that it is formed of cast iron containing spherical carbide in the structure, which increases mechanical strength and improves wear resistance at the sliding portion. By having the action, a highly reliable sliding member can be provided.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、摺動部材に含まれる球状炭
化物をバナジウム炭化物としたもので、これによって、高硬度の球状炭化物が組織内に分散され摺動部材の硬度を高くするとともに靭性が高くなり、高負荷下で金属接触が生じた際でも摩擦力によるはく離等が発生しなくなり、摺動部での耐摩耗性を向上させるという作用を有することにより、請求項1に記載の発明の効果に加えてさらに、信頼性の高い摺動部材を提供することができる。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the spherical carbide contained in the sliding member is vanadium carbide, whereby the high-hardness spherical carbide is dispersed and slid in the tissue. By increasing the hardness of the member and increasing the toughness, there is no peeling due to frictional force even when metal contact occurs under high load, and it has the effect of improving the wear resistance at the sliding part In addition to the effects of the invention described in claim 1, a highly reliable sliding member can be provided.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、摺動部材の基地をオーステナイトとしたもので、これによって、基地の組織が面心立方格子構造となり基地の耐摩耗性が向上し、摺動部での耐摩耗性をさらに向上させるという作用を有することにより、請求項1または2に記載の発明の効果に加えてさらに、信頼性の高い摺動部材を提供することができる。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the base of the sliding member is austenite, whereby the base structure becomes a face-centered cubic lattice structure and wear resistance of the base. In addition to the effect of the invention according to claim 1, further providing a highly reliable sliding member by improving the wear resistance and further improving the wear resistance at the sliding portion. Can do.

請求項4に記載の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、電動要素と前記電動要素を駆動し冷媒を圧縮する圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素を構成し鉄系金属材料からなる少なくともひとつの摺動部材に請求項1から3のいずれか一項に記載の摺動部材を用いたもので、摺動部を球状炭化物が組織内に含む鋳鉄とすることで、摺動部の機械的強度が上昇し、耐摩耗性等の摺動特性を向上させるという作用を有することにより、高信頼性の密閉型圧縮機を提供することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, lubricating oil is stored in an airtight container, and an electric element and a compression element that drives the electric element and compresses a refrigerant are accommodated, and the compression element constitutes an iron-based metal material. The sliding member according to any one of claims 1 to 3 is used for at least one sliding member made of the above, and the sliding portion is made of cast iron including a spherical carbide in the structure. The mechanical strength of the portion is increased and the sliding properties such as wear resistance are improved, whereby a highly reliable hermetic compressor can be provided.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記冷媒はR600a、R290のいずれかひとつ、またはこれらの混合物であり、潤滑油はアルキルベンゼン、鉱油、エステル、ポリビニルエーテル、ポリアルキレングリコールのいずれかひとつ、またはこれらの混合物とするとともに、前記潤滑油は粘度グレードをVG10未満VG2以上としたもので、機械的強度ならびに靭性が高くなることで耐摩耗性を向上させるという作用を有することにより、請求項4に記載の発明の効果に加えてさらに、高信頼性の密閉型圧縮機を提供することができる。   The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, wherein the refrigerant is any one of R600a and R290, or a mixture thereof, and the lubricating oil is alkylbenzene, mineral oil, ester, polyvinyl ether, polyalkylene. In addition to any one of glycols or a mixture thereof, the lubricating oil has a viscosity grade of less than VG10 and VG2 or more, and has an effect of improving wear resistance by increasing mechanical strength and toughness. Thereby, in addition to the effect of the invention of the fourth aspect, a highly reliable hermetic compressor can be provided.

請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記冷媒はHFC系冷媒であり、潤滑油はアルキルベンゼン、鉱油、エステル、ポリビニルエーテル、ポリアルキレングリコールのいずれかひとつ、またはこれらの混合物とするとともに、前記潤滑油は粘度グレードをVG10未満VG2以上としたもので、機械的強度ならびに靭性が高くなることで耐摩耗性を向上させるという作用を有することにより、請求項4に記載の発明の効果に加えてさらに、高信頼性の密閉型圧縮機を提供することができる。   The invention according to claim 6 is the invention according to claim 4, wherein the refrigerant is an HFC refrigerant, and the lubricating oil is any one of alkylbenzene, mineral oil, ester, polyvinyl ether, polyalkylene glycol, or these The lubricant according to claim 4, wherein the lubricating oil has a viscosity grade less than VG10 and VG2 or more, and has an effect of improving wear resistance by increasing mechanical strength and toughness. In addition to the effects of the invention, a highly reliable hermetic compressor can be provided.

請求項7に記載の発明は、請求項4から6のいずれか一項に記載の発明において、前記圧縮要素は、往復式の圧縮機構で構成されたもので、機械的強度ならびに靭性が高くなることで、摺動部でのはがれを防止できることで、運転負荷に応じて荷重等の摺上条件が変わることによる潤滑状態の悪化に対応できるという作用を有することにより、請求項4から6のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、高信頼性の密閉型圧縮機を提供することができる。   The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 4 to 6, wherein the compression element is composed of a reciprocating compression mechanism, and has high mechanical strength and toughness. Thus, by preventing the peeling at the sliding portion, it has the effect that it can cope with the deterioration of the lubrication state due to the sliding condition such as the load changing according to the operating load. In addition to the effect of the invention described in the above item 1, a highly reliable hermetic compressor can be provided.

請求項8に記載の発明は、請求項4から7のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機を備え、冷媒にHFC系冷媒またはHC冷媒を用い、前記冷媒中に含まれる二酸化硫黄の濃度を50ppm以下としたもので、二酸化硫黄が冷凍サイクル中に含まれる水分と反応して亜硫酸となり反応層ならびに母材を腐食させることにより摩耗が促進され、その摩耗粉等によるサイクルの閉塞を防止するという作用を有することにより、高信頼性の冷凍サイクル装置を提供することができる。   The invention according to claim 8 includes the hermetic compressor according to any one of claims 4 to 7, wherein an HFC-based refrigerant or an HC refrigerant is used as a refrigerant, and the concentration of sulfur dioxide contained in the refrigerant The sulfur dioxide reacts with moisture contained in the refrigeration cycle to form sulfurous acid, corroding the reaction layer and the base material, thereby promoting wear and preventing clogging of the cycle due to the wear powder. Thus, a highly reliable refrigeration cycle apparatus can be provided.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による密閉型圧縮機の断面図である。
(Embodiment 1)
1 is a cross-sectional view of a hermetic compressor according to a first embodiment of the present invention.

図1において、密閉容器101内にはR600aからなる冷媒102を充填するとともに、底部にはVG10未満VG2以上の潤滑油であるオイル103を貯留し、固定子104、および回転子105からなる電動要素106と、これによって駆動される往復式の圧縮要素107を収容している。   In FIG. 1, an airtight container 101 is filled with a refrigerant 102 made of R600a, and an oil 103 which is a lubricating oil of less than VG2 and more than VG2 is stored at the bottom, and an electric element made up of a stator 104 and a rotor 105. 106 and a reciprocating compression element 107 driven thereby are accommodated.

次に圧縮要素107の詳細を以下に説明する。   Next, details of the compression element 107 will be described below.

基地がオーステナイトであり、バナジウム球状炭化物を組織内に含む鋳鉄であるクランクシャフト108は回転子105を圧入固定した主軸109および主軸109に対し偏心して形成された偏心軸110からなり、下端にはオイル103に連通する給油ポンプ111を設けている。鋳鉄からなるシリンダーブロック112は略円筒形のボアー113と主軸109を軸支する軸受部114を形成している。   The crankshaft 108, which is made of austenite and is cast iron containing vanadium spherical carbide in the structure, includes a main shaft 109 in which a rotor 105 is press-fitted and fixed, and an eccentric shaft 110 formed eccentric to the main shaft 109. An oil supply pump 111 communicating with 103 is provided. A cylinder block 112 made of cast iron forms a substantially cylindrical bore 113 and a bearing portion 114 that supports the main shaft 109.

また、回転子105にはフランジ面120が形成され、軸受部114の上端面はスラスト部122になっている。フランジ面120と軸受部114のスラスト部122の間にはスラストワッシャ124が挿入されている。フランジ面120、スラスト部122およびスラストワッシャ124でスラスト軸受部126を構成している。   Further, the rotor surface 105 is formed on the rotor 105, and the upper end surface of the bearing portion 114 is a thrust portion 122. A thrust washer 124 is inserted between the flange surface 120 and the thrust portion 122 of the bearing portion 114. A thrust bearing portion 126 is constituted by the flange surface 120, the thrust portion 122 and the thrust washer 124.

ある一定量のクリアランスを保ってボアー113に遊嵌されたピストン132は鉄系の材料からなり、ボアー113とともに圧縮室134を形成し、ピストンピン137を介して連結手段であるコンロッド138によって偏心軸110と連結されている。ボアー113の端面はバルブプレート139で封止されている。   The piston 132 loosely fitted in the bore 113 while maintaining a certain amount of clearance is made of an iron-based material, forms a compression chamber 134 together with the bore 113, and is connected to the eccentric shaft 138 as a connecting means via a piston pin 137. 110 is connected. The end surface of the bore 113 is sealed with a valve plate 139.

ヘッド140は高圧室を形成し、バルブプレート139の反ボアー113側に固定される。サクションチューブ(図示せず)は密閉容器101に固定されるとともに冷凍サイクルの低圧側(図示せず)に接続され、冷媒102を密閉容器101内に導く。サクションマフラー142は、バルブプレート139とヘッド140に挟持される。   The head 140 forms a high pressure chamber and is fixed to the side opposite to the bore 113 of the valve plate 139. A suction tube (not shown) is fixed to the sealed container 101 and connected to the low-pressure side (not shown) of the refrigeration cycle, and guides the refrigerant 102 into the sealed container 101. The suction muffler 142 is sandwiched between the valve plate 139 and the head 140.

以上のように構成された密閉型圧縮機153について、以下その動作を説明する。   The operation of the hermetic compressor 153 configured as described above will be described below.

商用電源(図示せず)から供給される電力は電動要素106に供給され、電動要素106の回転子105を回転させる。回転子105はクランクシャフト108を回転させ、偏心軸110の偏心運動が連結手段のコンロッド138からピストンピン137を介してピストン132を駆動することでピストン132はボアー113内を往復運動し、サクションチューブ(図示せず)を通して密閉容器101内に導かれた冷媒102はサクションマフラー142から吸入され、圧縮室134内で圧縮される。   Electric power supplied from a commercial power source (not shown) is supplied to the electric element 106 to rotate the rotor 105 of the electric element 106. The rotor 105 rotates the crankshaft 108, and the eccentric movement of the eccentric shaft 110 drives the piston 132 from the connecting rod 138 of the connecting means through the piston pin 137, whereby the piston 132 reciprocates in the bore 113, and the suction tube The refrigerant 102 introduced into the sealed container 101 through (not shown) is sucked from the suction muffler 142 and compressed in the compression chamber 134.

オイル103はクランクシャフト108の回転に伴い、給油ポンプ111から各摺動部に給油され、摺動部を潤滑するとともに、ピストン132とボアー113の間においてはシールを司る。   As the crankshaft 108 rotates, the oil 103 is supplied to each sliding portion from the oil supply pump 111, lubricates the sliding portion, and controls the seal between the piston 132 and the bore 113.

この際、圧縮された冷媒102のガス圧によりクランクシャフト108の主軸109および主軸109に対し偏心して形成された偏心軸110とシリンダーブロック112の軸受部114およびコンロッド138の間に負荷変動を伴う変動荷重がかかる。   At this time, the main shaft 109 of the crankshaft 108 and the eccentric shaft 110 formed eccentrically with respect to the main shaft 109 due to the gas pressure of the compressed refrigerant 102 and the bearing portion 114 of the cylinder block 112 and the connecting rod 138 vary with load variation. A load is applied.

この負荷変動に伴いオイル103に溶け込んだ冷媒102が繰り返し発泡し、高効率化にともないクリアランスが小さくなっていることから金属接触が生じる頻度が多くなる。   As the load fluctuates, the refrigerant 102 dissolved in the oil 103 repeatedly foams, and the clearance becomes smaller as the efficiency increases, so that the frequency of metal contact increases.

さらにオイル粘度がVG10未満VG2以上であることから密閉型圧縮機153の停止
時に摺動部間のオイル103の保持量が少なくなり、起動直後の金属接触の頻度も多くなる。
Furthermore, since the oil viscosity is less than VG10 and VG2 or more, the amount of oil 103 held between the sliding portions is reduced when the hermetic compressor 153 is stopped, and the frequency of metal contact immediately after startup is increased.

以上のような密閉型圧縮機固有の作用に対して本実施の形態においてはクランクシャフト108を硬度2300HVのバナジウム球状炭化物を面心立方格子構造であり、炭素が面心立方格子の中に侵入型で固溶しているオーステナイト基地に分散させることで、バナジウム球状炭化物の持つ高硬度と基地が面心立方格子構造であることから、一般的な鉄の結晶構造である体心立方格子構造と比較して機械的性質が高くなることから高い靭性が得られる。   In the present embodiment, the crankshaft 108 has a face-centered cubic lattice structure of vanadium spherical carbide having a hardness of 2300 HV, and carbon penetrates into the face-centered cubic lattice. Compared with the body-centered cubic lattice structure, which is a general iron crystal structure, because the vanadium spherical carbide has a high hardness and the base has a face-centered cubic lattice structure. Thus, high toughness can be obtained because of the high mechanical properties.

このことから、クランクシャフト108の主軸109および主軸109に対し偏心して形成された偏心軸110とシリンダーブロック112の軸受部114およびコンロッド138の間に金属接触が頻繁に生じても、はく離等の摩耗は生じず異常摩耗の発生がなくなり、高信頼性の密閉型圧縮機153を提供することができる。   Therefore, even if metal contact frequently occurs between the eccentric shaft 110 formed eccentric to the main shaft 109 and the bearing portion 114 of the cylinder block 112 and the connecting rod 138, wear such as peeling is caused. Thus, abnormal wear does not occur and a highly reliable hermetic compressor 153 can be provided.

また、今日大気中には自動車の排気ガスや火山ガス等の排出が原因で二酸化硫黄(SO2)が含まれている。この二酸化硫黄(SO2)は水と反応して亜硫酸(H2SO3)となる。   Moreover, sulfur dioxide (SO2) is contained in the atmosphere today due to emissions of automobile exhaust gas, volcanic gas, and the like. This sulfur dioxide (SO2) reacts with water to become sulfurous acid (H2SO3).

従って、凝縮器(図示せず)、ドライヤー(図示せず)、キャピラリー(図示せず)、蒸発器(図示せず)などを有する冷凍サイクルにおいて、冷媒102を封入する際の真空引き等が不十分である場合、冷凍サイクル内に二酸化硫黄(SO2)が残り、冷凍サイクルに含まれる水分と反応して亜硫酸(H2SO3)となり、この酸性物質の亜硫酸(H2SO3)が摺動部の母材である鉄系材料を酸化劣化させる可能性がある。   Therefore, in a refrigeration cycle having a condenser (not shown), a dryer (not shown), a capillary (not shown), an evaporator (not shown), etc., vacuuming or the like when sealing the refrigerant 102 is not required. If sufficient, sulfur dioxide (SO2) remains in the refrigeration cycle and reacts with moisture contained in the refrigeration cycle to become sulfurous acid (H2SO3), and this acidic substance, sulfurous acid (H2SO3) is the base material of the sliding part. There is a possibility of oxidative degradation of ferrous materials.

しかし、化学的に安定で腐食反応が生じないバナジウム球状炭化物を生地に均一に分散していることから亜硫酸(H2SO3)雰囲気下においても酸化反応の速度が低下し、鉄系材料の劣化を防止できることが分かった。従って、冷凍サイクルに含まれる二酸化硫黄(SO2)の濃度が50ppmまでであれば酸化劣化を防止でき、高信頼性の冷凍サイクル装置を提供することができる。   However, since vanadium spherical carbide that is chemically stable and does not cause a corrosion reaction is uniformly dispersed in the dough, the oxidation reaction rate is reduced even in a sulfurous acid (H2SO3) atmosphere, and the deterioration of the iron-based material can be prevented. I understood. Therefore, if the concentration of sulfur dioxide (SO2) contained in the refrigeration cycle is up to 50 ppm, oxidative deterioration can be prevented, and a highly reliable refrigeration cycle apparatus can be provided.

従って、冷凍サイクル内の二酸化硫黄(SO2)を除去することより生産性が低下したりコストがかさんだりするが、冷凍サイクル内の二酸化硫黄(SO2)の濃度を50ppmまで許容することにより、生産性が向上しコストを抑制することが可能となる。   Therefore, removing sulfur dioxide (SO2) in the refrigeration cycle reduces productivity and increases costs, but by allowing the concentration of sulfur dioxide (SO2) in the refrigeration cycle to 50 ppm, production Thus, the cost can be reduced.

以上、本発明の実施の形態1においては、一定速度の密閉型圧縮機153について述べたが、インバーター化に伴い密閉型圧縮機153の低速化が進む中、特に20Hzを下回るような超低速運転においては、さらに流体潤滑を成立させにくくなり、金属接触を起こし易くなるので、本発明の効果がより顕著になる。   As described above, in the first embodiment of the present invention, the sealed compressor 153 having a constant speed has been described. However, as the speed of the hermetic compressor 153 decreases as the inverter is changed, an ultra-low speed operation particularly lower than 20 Hz is performed. In this case, it becomes more difficult to establish fluid lubrication, and metal contact is likely to occur, so that the effect of the present invention becomes more remarkable.

さらに、本発明の実施の形態1においては、冷媒をR600aとして述べたが、冷媒102をR290またはR600aとR290の混合物でオイル103がアルキルベンゼン、鉱油、エステル、ポリビニルエーテル、ポリアルキレングリコールのいずれかひとつ、またはこれらの混合物、また、冷媒102をHFC系冷媒でオイル103がアルキルベンゼン、鉱油、エステル、ポリビニルエーテル、ポリアルキレングリコールのいずれかひとつ、またはこれらの混合物としても同等の効果が得られる。   Furthermore, in Embodiment 1 of the present invention, the refrigerant is described as R600a, but the refrigerant 102 is R290 or a mixture of R600a and R290, and the oil 103 is any one of alkylbenzene, mineral oil, ester, polyvinyl ether, and polyalkylene glycol. The same effect can be obtained when the refrigerant 102 is an HFC refrigerant and the oil 103 is any one of alkylbenzene, mineral oil, ester, polyvinyl ether, polyalkylene glycol, or a mixture thereof.

なお、本発明の実施の形態1においては、クランクシャフト108を基地がオーステナイトであり、バナジウム球状炭化物を組織内に含む鋳鉄として例にとって詳しく述べたが、相互に摺動部を形成しているシリンダーブロック112の軸受部114およびコンロッ
ド138の摺動部においても、相当の作用効果が得られるものである。さらに、他の摺動部位においても、相当の作用効果が得られるものである。
In the first embodiment of the present invention, the crankshaft 108 is austenite based on the crankshaft and is described in detail as an example of cast iron containing vanadium spherical carbide in the structure. Even in the bearing portion 114 of the block 112 and the sliding portion of the connecting rod 138, a considerable effect can be obtained. Furthermore, considerable effects can be obtained also in other sliding parts.

また、上記密閉型圧縮機を冷凍サイクル装置に備えることにより、生産性が高く、信頼性の高い冷凍サイクル装置を提供することができる。   Moreover, by providing the above-described hermetic compressor in a refrigeration cycle apparatus, a refrigeration cycle apparatus with high productivity and high reliability can be provided.

以上のように、本発明にかかる摺動部材および密閉型圧縮機は、金属材料からなる摺動部品の少なくともひとつの摺動部材の基地がオーステナイトであり、バナジウム球状炭化物を組織内に含む鋳鉄とするもので、これによって、機械的強度が上昇することにより耐摩耗性の向上が図れ、高信頼性の密閉型圧縮機を提供することが可能となるので、冷凍サイクルを用いた機器に幅広く適用できる。   As described above, in the sliding member and the hermetic compressor according to the present invention, the base of at least one sliding member of the sliding component made of a metal material is austenite, and the cast iron containing vanadium spherical carbide in the structure. As a result, it is possible to improve wear resistance by increasing the mechanical strength and to provide a highly reliable hermetic compressor, so it can be widely applied to equipment using a refrigeration cycle. it can.

本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の断面図Sectional drawing of the hermetic compressor in Embodiment 1 of this invention 従来の密閉型圧縮機の断面図Cross section of a conventional hermetic compressor

101 密閉容器
102 冷媒
103 オイル(潤滑油)
106 電動要素
107 圧縮要素
153 密閉型圧縮機
101 Airtight container 102 Refrigerant 103 Oil (lubricating oil)
106 electric element 107 compression element 153 hermetic compressor

Claims (8)

球状炭化物を組織内に含む鋳鉄で形成されたことを特徴とする摺動部材。 A sliding member formed of cast iron containing a spherical carbide in the structure. 摺動部材に含まれる球状炭化物をバナジウム炭化物とした請求項1に記載の摺動部材。 The sliding member according to claim 1, wherein the spherical carbide contained in the sliding member is vanadium carbide. 摺動部材の基地をオーステナイトとした請求項1または2に記載の摺動部材。 The sliding member according to claim 1 or 2, wherein the base of the sliding member is austenite. 密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、電動要素と前記電動要素を駆動し冷媒を圧縮する圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素を構成し鉄系金属材料からなる少なくともひとつの摺動部材に請求項1から3のいずれか一項に記載の摺動部材を用いた密閉型圧縮機。 The lubricating oil is stored in a sealed container, and the electric element and the compression element that drives the electric element and compresses the refrigerant are accommodated. At least one sliding member that constitutes the compression element and is made of an iron-based metal material. A hermetic compressor using the sliding member according to any one of claims 1 to 3. 前記冷媒はR600a、R290のいずれかひとつ、またはこれらの混合物であり、潤滑油はアルキルベンゼン、鉱油、エステル、ポリビニルエーテル、ポリアルキレングリコールのいずれかひとつ、またはこれらの混合物とするとともに、前記潤滑油は粘度グレードをVG10未満VG2以上とした請求項4に記載の密閉型圧縮機。 The refrigerant is any one of R600a and R290, or a mixture thereof, and the lubricating oil is any one of alkylbenzene, mineral oil, ester, polyvinyl ether, polyalkylene glycol, or a mixture thereof, and the lubricating oil is The hermetic compressor according to claim 4, wherein the viscosity grade is less than VG10 and VG2 or more. 前記冷媒はHFC系冷媒であり、潤滑油はアルキルベンゼン、鉱油、エステル、ポリビニルエーテル、ポリアルキレングリコールのいずれかひとつ、またはこれらの混合物とするとともに、前記潤滑油は粘度グレードをVG10未満VG2以上とした請求項4に記載の密閉型圧縮機。 The refrigerant is an HFC-based refrigerant, and the lubricating oil is one of alkylbenzene, mineral oil, ester, polyvinyl ether, polyalkylene glycol, or a mixture thereof, and the lubricating oil has a viscosity grade of less than VG10 and VG2 or more. The hermetic compressor according to claim 4. 前記圧縮要素は、往復式の圧縮機構で構成されている請求項4から6のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to any one of claims 4 to 6, wherein the compression element includes a reciprocating compression mechanism. 請求項4から7のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機を備え、冷媒にHFC系冷媒またはHC冷媒を用い、前記冷媒中に含まれる二酸化硫黄の濃度を50ppm以下とした冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle apparatus comprising the hermetic compressor according to any one of claims 4 to 7, wherein an HFC refrigerant or HC refrigerant is used as a refrigerant, and a concentration of sulfur dioxide contained in the refrigerant is 50 ppm or less.
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