JPH0684756B2 - ロータリーコンプレッサ - Google Patents
ロータリーコンプレッサInfo
- Publication number
- JPH0684756B2 JPH0684756B2 JP61154828A JP15482886A JPH0684756B2 JP H0684756 B2 JPH0684756 B2 JP H0684756B2 JP 61154828 A JP61154828 A JP 61154828A JP 15482886 A JP15482886 A JP 15482886A JP H0684756 B2 JPH0684756 B2 JP H0684756B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- cast iron
- less
- vane
- rotary compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
- F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、クーラーなどの家庭用電気製品で使用するコ
ンプレッサに関し、特にローラとベーンの材料を改良し
たコンプレッサに関する。
ンプレッサに関し、特にローラとベーンの材料を改良し
たコンプレッサに関する。
［従来の技術］ 現在、家庭用電気製品で使用するロータリーコンプレッ
サは軽量、小型化するとともに、低コスト化、高性能化
の要求から各部品を形成する材料においても改良が求め
られている。すなわち、ロータリーコンプレッサは第１
図に示すように、ケース10、ハウジング11、ハウジング
の溝に収容されるベーン12、ローラ13等から構成される
が、これらの中でも特に耐摩耗性が要求されているのが
ベーン12とローラ13である。
サは軽量、小型化するとともに、低コスト化、高性能化
の要求から各部品を形成する材料においても改良が求め
られている。すなわち、ロータリーコンプレッサは第１
図に示すように、ケース10、ハウジング11、ハウジング
の溝に収容されるベーン12、ローラ13等から構成される
が、これらの中でも特に耐摩耗性が要求されているのが
ベーン12とローラ13である。
ローラ材は現在、Ni-Cr-Mo鋳鉄、FC鋳鉄、共晶黒鉛鋳
鉄、鉄系固相焼結合金が一般的であり、それに対してベ
ーン材はハードナブル鋳鉄、SKH9材、鉄系固相焼結合金
が用いられている。
鉄、鉄系固相焼結合金が一般的であり、それに対してベ
ーン材はハードナブル鋳鉄、SKH9材、鉄系固相焼結合金
が用いられている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかるにベーン材をハードナブル鋳鉄やSKH9材で形成し
た場合は高負荷時にスカッフィングや摩耗が起き、また
加工工数が多くコスト高となっていた。
た場合は高負荷時にスカッフィングや摩耗が起き、また
加工工数が多くコスト高となっていた。
また鉄系固相焼結合金で形成したベーンは連続空孔が多
いため、油焼入れによる汚れや研削液、砥粒の残存等に
よる弊害や摺動時に空孔から潤滑油が逃げて油膜が形成
されにくい等の弊害があるために封孔処理を施すことが
必要であった。また材料強度が小さく、耐摩耗性にも劣
っていた。
いため、油焼入れによる汚れや研削液、砥粒の残存等に
よる弊害や摺動時に空孔から潤滑油が逃げて油膜が形成
されにくい等の弊害があるために封孔処理を施すことが
必要であった。また材料強度が小さく、耐摩耗性にも劣
っていた。
そこで本発明の目的は、ローラと組み合わせて優れた性
能を発揮するベーン、特に優れた耐摩耗性と耐スカッフ
ィング性及び高強度を有し、製造コストの低いベーンを
提供することにある。
能を発揮するベーン、特に優れた耐摩耗性と耐スカッフ
ィング性及び高強度を有し、製造コストの低いベーンを
提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明によれば、ローラがNi
-Cr-Mo鋳鉄、FC鋳鉄、共晶黒鉛鋳鉄、もしくは鉄系焼結
合金のうちの一つからなり、該ローラと組み合わせて使
用するベーンが鉄以外に炭素0.5〜4.0重量％、クロム5.
0〜30.0重量％を含み、更に炭化物形成元素であるNb,T
i,V,Wのうち１種または２種以上を20重量％以下含み、
かつ、基地強化元素であるNi,Mo,Co,Cu,Mnのうちいずれ
か１種または２種以上を10重量％以下含み、更に1250℃
以下で液相焼結を行なわしめるP,B,Siのうち１種または
２種以上を0.1〜5.0重量％含有し、0.2〜10容量％の焼
結空孔を有する焼結合金からなるロータリーコンプレッ
サが提供される。
-Cr-Mo鋳鉄、FC鋳鉄、共晶黒鉛鋳鉄、もしくは鉄系焼結
合金のうちの一つからなり、該ローラと組み合わせて使
用するベーンが鉄以外に炭素0.5〜4.0重量％、クロム5.
0〜30.0重量％を含み、更に炭化物形成元素であるNb,T
i,V,Wのうち１種または２種以上を20重量％以下含み、
かつ、基地強化元素であるNi,Mo,Co,Cu,Mnのうちいずれ
か１種または２種以上を10重量％以下含み、更に1250℃
以下で液相焼結を行なわしめるP,B,Siのうち１種または
２種以上を0.1〜5.0重量％含有し、0.2〜10容量％の焼
結空孔を有する焼結合金からなるロータリーコンプレッ
サが提供される。
また前記ベーンにおいて、先端もしくは側面に窒化処理
を施すことによって、耐スカッフィング性をより向上さ
せることができる。
を施すことによって、耐スカッフィング性をより向上さ
せることができる。
本発明のベーン材において各成分の数値を限定した理由
は、以下の通りである。
は、以下の通りである。
炭素は基地の強化、析出硬質相（Feを含むCrの炭化物）
を生ぜしめ、耐摩耗性を具備するに必要な元素である。
合金成分の炭素の限定理由は以下の通りである。0.5重
量％未満では析出硬質相量が不充分で高負荷の摩耗に耐
え難く、また高強度の基地が得られない。4.0重量％超
では析出硬質相量が多く、かつ大きく成長するために脆
化する。
を生ぜしめ、耐摩耗性を具備するに必要な元素である。
合金成分の炭素の限定理由は以下の通りである。0.5重
量％未満では析出硬質相量が不充分で高負荷の摩耗に耐
え難く、また高強度の基地が得られない。4.0重量％超
では析出硬質相量が多く、かつ大きく成長するために脆
化する。
液相焼結はより高温で焼結することにより可能である
が、焼結炉の耐久性の問題から1250℃以下で充分な液相
を発生させることが必要である。燐、ホウ素、シリコン
等は1250℃以下で液相焼結を行わせる元素であるので有
効であり、液相の量は少なくなりすぎると強度の向上が
得られず、また液相の量が多くなりすぎると、寸法精度
の高い焼結体が得られない。
が、焼結炉の耐久性の問題から1250℃以下で充分な液相
を発生させることが必要である。燐、ホウ素、シリコン
等は1250℃以下で液相焼結を行わせる元素であるので有
効であり、液相の量は少なくなりすぎると強度の向上が
得られず、また液相の量が多くなりすぎると、寸法精度
の高い焼結体が得られない。
従って前記の理由に基づき燐、ホウ素、シリコンのうち
１種または２種以上を0.1〜5.0重量％の範囲で用いる。
ここにおいて添加量と焼結温度は反比例的相関関係とな
る。
１種または２種以上を0.1〜5.0重量％の範囲で用いる。
ここにおいて添加量と焼結温度は反比例的相関関係とな
る。
Crは基地の強化及び炭素と化合し析出硬質相を形成する
に重要な元素である。ここにおいて、Crの添加量が5.0
重量％未満では、後述するNb、Ti、Ｖ、Ｗのうち１種ま
たは２種以上を20重量％以下添加する量と関連を有する
のであるが、一般に析出硬質相が不足し、良好な耐摩耗
性が得られない。30重量％超では、耐摩耗性に顕著な向
上が認められず、徒らに価格の上昇を招くだけである。
しかも被削性が悪くなる。
に重要な元素である。ここにおいて、Crの添加量が5.0
重量％未満では、後述するNb、Ti、Ｖ、Ｗのうち１種ま
たは２種以上を20重量％以下添加する量と関連を有する
のであるが、一般に析出硬質相が不足し、良好な耐摩耗
性が得られない。30重量％超では、耐摩耗性に顕著な向
上が認められず、徒らに価格の上昇を招くだけである。
しかも被削性が悪くなる。
Nb,Ti,V,Wは基地中に微細なこれらの炭化物を析出させ
ることにより、耐摩耗性、耐スカッフィング性を向上さ
せることを目的として添加されるものであるが、20重量
％超になると、これらの炭化物の析出が過大となるた
め、相手材を著しく摩耗させてしまう。
ることにより、耐摩耗性、耐スカッフィング性を向上さ
せることを目的として添加されるものであるが、20重量
％超になると、これらの炭化物の析出が過大となるた
め、相手材を著しく摩耗させてしまう。
空孔率については、その10容量％超では焼結が不充分な
為、粒子間結合強度が弱く、疲労破壊し易いのでピッチ
ング摩耗を誘起し易く、また機械的強度も劣化するので
10％以下と限定する。また、0.2容量％未満では油留り
が少なく、油保持性が悪くスカッフ摩耗し易くなる。ま
たこの範囲の空孔率とすれば封孔処理を行なわずに使用
することができる。
為、粒子間結合強度が弱く、疲労破壊し易いのでピッチ
ング摩耗を誘起し易く、また機械的強度も劣化するので
10％以下と限定する。また、0.2容量％未満では油留り
が少なく、油保持性が悪くスカッフ摩耗し易くなる。ま
たこの範囲の空孔率とすれば封孔処理を行なわずに使用
することができる。
さらに、Ni,Mo,Co,Cu,Mnのうちいずれか１種または２種
以上が基地組織を強化するために、10重量％以下含まれ
る。10重量％以下の添加で基地組織強化の目的は十分達
成でき、10重量％超では経済性の点で不都合である。
以上が基地組織を強化するために、10重量％以下含まれ
る。10重量％以下の添加で基地組織強化の目的は十分達
成でき、10重量％超では経済性の点で不都合である。
さらに本発明は焼結後においては主としてパーライトで
あるが組合せて使用される相手ローラ材により基地組織
を強化することが可能である。基地組織を強化する方法
としては焼結後熱処理を施し主としてベーナイト又は主
としてマルテンサイトの組織にすることができる。この
場合は耐ピッチング性が更に向上する。例えば焼結後87
0℃に加熱後約400℃ソルトバスにて約10〜40時間熱処理
を施すと基地組織はベーナイトになる。又870℃に加熱
後常温の水又は油にて熱処理を施すと基地はマルテンサ
イトになる。
あるが組合せて使用される相手ローラ材により基地組織
を強化することが可能である。基地組織を強化する方法
としては焼結後熱処理を施し主としてベーナイト又は主
としてマルテンサイトの組織にすることができる。この
場合は耐ピッチング性が更に向上する。例えば焼結後87
0℃に加熱後約400℃ソルトバスにて約10〜40時間熱処理
を施すと基地組織はベーナイトになる。又870℃に加熱
後常温の水又は油にて熱処理を施すと基地はマルテンサ
イトになる。
本発明の焼結合金材は、基地中に比較的大きなクロム炭
化物、および微細なクロム炭化物と微細なNb,Ti,V,Wの
１種もしくは２種以上の炭化物が析出するため、極めて
良好な耐摩耗性、耐スカッフィング性が発揮される。ま
た、Ni,Mo,Co,Cu,Mnの内の１種もしくは２種以上が添加
され、かつ液相焼結されているため基地が強化されてお
り、そのため高面圧下等の苛酷な使用条件においても優
れた耐摩耗性を有する。
化物、および微細なクロム炭化物と微細なNb,Ti,V,Wの
１種もしくは２種以上の炭化物が析出するため、極めて
良好な耐摩耗性、耐スカッフィング性が発揮される。ま
た、Ni,Mo,Co,Cu,Mnの内の１種もしくは２種以上が添加
され、かつ液相焼結されているため基地が強化されてお
り、そのため高面圧下等の苛酷な使用条件においても優
れた耐摩耗性を有する。
以上のように成分量を調整したベーン材は焼入れを施し
た後、窒化処理を施すことによって表面硬度が高くな
り、相手材の摩耗量をさらに少なくするとともに、耐ス
カッフィング性、耐疲労性、耐食性を改善することがで
きる。この場合、窒化処理後にベーン先端の窒化層の厚
さが表面から２μ以上となるように調整するものであ
る。
た後、窒化処理を施すことによって表面硬度が高くな
り、相手材の摩耗量をさらに少なくするとともに、耐ス
カッフィング性、耐疲労性、耐食性を改善することがで
きる。この場合、窒化処理後にベーン先端の窒化層の厚
さが表面から２μ以上となるように調整するものであ
る。
さらには本発明のベーン材の耐摩耗性を効果あるものと
するために、相手ローラ材はNi-Cr-Mo鋳鉄、FC鋳鉄、共
晶黒鉛鋳鉄、もしくは鉄系焼結合金のうちから選択す
る。これによってベーン、ローラ共に摩耗量を著しく減
少させることができる。
するために、相手ローラ材はNi-Cr-Mo鋳鉄、FC鋳鉄、共
晶黒鉛鋳鉄、もしくは鉄系焼結合金のうちから選択す
る。これによってベーン、ローラ共に摩耗量を著しく減
少させることができる。
［実施例］ 以下、実施例および比較例に基づき、本発明の性能確認
試験結果を説明する。
試験結果を説明する。
第１表に示す通り、本発明ベーン材としてNo.1〜８の組
成、表面硬度、空孔率を有する焼結合金を5.0t/cm2のプ
レス面圧で粉末をプレス成形後、アンモニア分解ガス雰
囲気の炉に入れ、1100〜1180℃の温度で１時間焼結して
得た。No.4、６、８については焼結後さらにガス窒化処
理を５時間、550℃で行ない表面から５μの厚さの窒化
層を形成した。
成、表面硬度、空孔率を有する焼結合金を5.0t/cm2のプ
レス面圧で粉末をプレス成形後、アンモニア分解ガス雰
囲気の炉に入れ、1100〜1180℃の温度で１時間焼結して
得た。No.4、６、８については焼結後さらにガス窒化処
理を５時間、550℃で行ない表面から５μの厚さの窒化
層を形成した。
また比較用ベーン材としてNo.9〜12の組成、硬度、空孔
率を有する材料を得た。この場合No.9はハードナブル鋳
鉄、No.10はSUP9鋼、No.11はSKH9鋼、No.12は固相焼結
材である。
率を有する材料を得た。この場合No.9はハードナブル鋳
鉄、No.10はSUP9鋼、No.11はSKH9鋼、No.12は固相焼結
材である。
以上、No.1〜12のベーン材について、アムスラー式摩耗
試験に供した。ベーン材を平面接触辷り摩耗試験機にお
ける固定片とし，これら固定片を相手材すなわちNi-Cr-
Mo鋳鉄で制作された円板状試料に圧接し、その圧接面に
対し常時潤滑油を供給しつつ円板状試料を回転させた。
試験に供した。ベーン材を平面接触辷り摩耗試験機にお
ける固定片とし，これら固定片を相手材すなわちNi-Cr-
Mo鋳鉄で制作された円板状試料に圧接し、その圧接面に
対し常時潤滑油を供給しつつ円板状試料を回転させた。
試験条件は以下の通りである。
荷重…100Kg、周速1.1m/s、潤滑油…スニソ4GS、油温…
室温。
室温。
以上の試験方法によって各々の試料について、スカッフ
ィング発生時間を測定したが、第１表に示される通り、
本発明材は比較材に比してスカッフィング発生時間の著
しい長さを示した。
ィング発生時間を測定したが、第１表に示される通り、
本発明材は比較材に比してスカッフィング発生時間の著
しい長さを示した。
［発明の効果］ 以上述べたように、また試験によっても示されたよう
に、本発明のコンプレッサにおけるベーン材は従来材と
比較して優れた耐摩耗性と高強度を有し、また低いコス
トで製造することができる。
に、本発明のコンプレッサにおけるベーン材は従来材と
比較して優れた耐摩耗性と高強度を有し、また低いコス
トで製造することができる。
第１図は本発明のロータリーコンプレッサの構造を示す
縦断面図である。 12……ベーン、13……ローラ。
縦断面図である。 12……ベーン、13……ローラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−40476（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−100257（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】ロータリーコンプレッサのローラがNi-Cr-
Mo鋳鉄、FC鋳鉄、共晶黒鉛鋳鉄、もしくは鉄系焼結合金
のうちの一つからなり、該ローラと組み合わせて使用す
るベーンが鉄以外に炭素0.5〜4.0重量％、クロム5.0〜3
0.0重量％を含み、更に炭化物形成元素であるNb,Ti,V,W
のうち１種または２種以上を20重量％以下含み、かつ、
基地強化元素であるNi,Mo,Co,Cu,Mnのうちいずれか１種
または２種以上を10重量％以下含み、更に1250℃以下で
液相焼結を行なわしめるP,B,Siのうち１種または２種以
上を0.1〜5.0重量％含有し、0.2〜10容量％の焼結空孔
を有する焼結合金からなるロータリーコンプレッサ。 - 【請求項２】前記特許請求の範囲第１項において、前記
ベーンに窒化処理を施したことを特徴とするロータリー
コンプレッサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154828A JPH0684756B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | ロータリーコンプレッサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154828A JPH0684756B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | ロータリーコンプレッサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6312894A JPS6312894A (ja) | 1988-01-20 |
| JPH0684756B2 true JPH0684756B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=15592769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61154828A Expired - Fee Related JPH0684756B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | ロータリーコンプレッサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684756B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07293468A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-07 | Toshiba Corp | 密閉形コンプレッサ |
| JP3350276B2 (ja) * | 1994-12-28 | 2002-11-25 | 東芝キヤリア株式会社 | ロータリコンプレッサ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100257A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-09 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 回転式流体コンプレツサ |
| JPS6140476A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-26 | Toshiba Corp | 回転式圧縮機 |
-
1986
- 1986-07-01 JP JP61154828A patent/JPH0684756B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6312894A (ja) | 1988-01-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |