KR20000075241A - Coating structure for sliding parts of hermetic compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밀폐형 냉매 압축기의 마찰접촉부품 윤활처리구조에 관한 것으로, 본 발명은 냉매 압축기를 구성하는 부품 중 마찰 접촉이 일어나는 부품의 표면에 고체 윤활제로서 이황화텅스텐(WS2) 분말을 코팅 처리하여 마찰접촉부품에 이황화텅스텐 막을 형성함으로써 HFC계 대체 냉매와 대체 냉매용 오일에 대하여 윤활성을 지속적으로 유지하도록 하여 냉매의 사용에 능동적으로 대처할 뿐만 아니라 압축기의 신뢰성을 높이고, 또한 별도의 결합제 첨가없이 간단한 코팅 처리 공정으로 가공이 이루어짐으로써 제조 공정을 간단하게 하여 제작 단가를 절감시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a frictional contact component lubrication structure of a hermetic refrigerant compressor, and the present invention provides friction by coating a tungsten disulfide (WS 2 ) powder as a solid lubricant on a surface of a component in which frictional contact occurs among components constituting the refrigerant compressor. By forming a tungsten disulfide film on the contact parts, it maintains lubrication for HFC-based alternative refrigerants and oils for alternative refrigerants, thereby proactively coping with the use of refrigerants, increasing the reliability of the compressor, and adding a simple coating without additional binders. The process is made to simplify the manufacturing process to reduce the manufacturing cost.
Description
본 발명은 밀폐형 냉매 압축기의 마찰접촉부품 윤활처리구조에 관한 것으로, 특히 대체 냉매와 대체 냉매용 오일에 대하여 윤활성을 지속적으로 유지할 뿐만 아니라 별도의 결합제 첨가없이 간단한 코팅 처리 공정으로 가공할 수 있도록 한 밀폐형 냉매 압축기의 마찰접촉부품 윤활처리구조에 관한 것이다.The present invention relates to a lubrication structure of friction contact parts of a hermetic refrigerant compressor, and in particular, to maintain the lubricity of the replacement refrigerant and the oil for the replacement refrigerant, and to be processed in a simple coating process without adding a separate binder. A frictional contact part lubrication structure of a refrigerant compressor.
일반적으로 냉동사이클장치는 압축기, 응축기, 팽창수단, 증발기가 순차적으로 연결관에 의해 연결되어진 폐쇄계를 이루고 있다. 상기 압축기는 보통 가스를 압축하는 방식에 따라 회전식 압축기(ROTARY COMPRESSOR), 왕복동식 압축기(RECIPROCATING COMPRESSOR), 스크롤 압축기(SCROLL COMPRESSOR), 리니어 압축기(LINEAR COMPRESSOR) 등 여러 종류가 있으며, 이와 같은 압축기는 소정의 내부 공간을 갖는 밀폐용기와 상기 밀폐용기내에 장착되어 구동력을 발생시키는 전동기구부와 상기 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부로 구성되며 상기 밀폐용기의 저면에 압축기구부를 구성하는 부품들의 미끄럼부에 공급되도록 오일이 채워져 있다.In general, a refrigeration cycle device comprises a closed system in which a compressor, a condenser, an expansion means, and an evaporator are sequentially connected by a connecting pipe. There are various types of compressors, such as a rotary compressor, a rotary compressor, a scroll compressor, a linear compressor, and a linear compressor. And a compression mechanism for compressing the gas by receiving the driving force of the power mechanism and the driving mechanism installed in the sealed container and generating the driving force, and the inside of the sealed container. The oil is filled to feed the sliding portion of the field.
상기 압축기는 인가되는 전원에 의해 전동기구부에서 구동력이 발생되면 그 구동력을 전달받아 압축기구부가 작동하면서 증발기를 거친 저온 저압 상태의 냉매가스를 흡입하고 압축하여 고온 고압의 상태로 토출시키게 되며 그 토출된 냉매가스는 사이클을 순환하면서 응축기 및 증발기에서 열 이동을 발생시켜 주변 공간을 냉난방시키게 된다.When the driving force is generated by the power source applied by the power source, the compressor receives the driving force and the compressor mechanism is operated to inhale and compress the refrigerant gas in the low temperature and low pressure state passing through the evaporator, and discharge the refrigerant gas in the state of high temperature and high pressure. The refrigerant gas generates heat transfer in the condenser and the evaporator while circulating the cycle, thereby cooling the surrounding space.
상기 압축기는 운전 중 압축기구부를 구성하는 부품들의 상대운동으로 일어나는 마찰 접촉으로 인한 마모분이 발생되고 그 마모분이 냉매와 함께 사이클내로 토출될 뿐만 아니라 오일도 함께 냉매에 섞여 토출되며 그 토출된 슬러지들이 사이클을 이루는 연결관이나 각 구성 부품(특히 모세관 등)에 누적되어 막힘을 유발시키게 되면 냉각 또는 난방 성능의 저하를 유발시키게 된다.The compressor generates abrasion due to frictional contact caused by the relative movement of the components constituting the compression mechanism during operation, and the abrasion is not only discharged into the cycle together with the refrigerant but also mixed with the oil and discharged into the refrigerant, and the discharged sludge is cycled. Accumulation in the connecting tubes or components (especially capillaries, etc.) forming a blockage causes a decrease in cooling or heating performance.
또한, 상대운동이 일어나는 마찰접촉부품들의 마찰은 압축기의 일의 효율 측면에서 크게 영향을 주게 된다. 즉, 압축기의 구동을 위해 투입된 전기적인 에너지가 마찰접촉부품의 마찰 접촉으로 발생되는 마찰에너지로 손실되므로 전체적인 압축기의 효율을 저하시키게 된다.In addition, the friction of the frictional contact parts in which the relative motion takes place greatly affects the efficiency of the work of the compressor. That is, the electrical energy input for driving the compressor is lost as friction energy generated by the frictional contact of the frictional contact parts, thereby reducing the efficiency of the overall compressor.
한편, 1970년대부터 냉동사이클장치에 적용되는 냉매가 오존층을 파괴시키는 주원인으로 제기되고 그것이 사실로 규명됨으로써 이에 대한 방안으로 기존 사용되던 냉매(HCFC, CFC계)의 사용을 규제하고 기존 냉매의 환경문제를 극복하여 개발된 대체 냉매(HFC계)를 2000년부터 세계 모든 국가가 사용하도록 강제하고 있다.Meanwhile, since the refrigerant applied to the refrigeration cycle system has been raised as the main cause of destroying the ozone layer since the 1970s, it is proved to be a fact that regulates the use of the existing refrigerant (HCFC, CFC system) as a solution to the environmental problems of the existing refrigerant Since 2000, it has been compulsory for all countries in the world to use replacement refrigerants (HFC).
그러나 기존 냉매의 가장 큰 특징은 염소(Cl-)기를 함유하고 있으며 이와 같은 염소기는 윤환성에 큰 도움을 주게 되어 마찰 접촉이 일어나는 부품의 윤활성 및 내마모성에 유리하게 작용하게 되었으나, 새로 대체되는 대체 냉매는 구조적으로 내부에 염소기를 보유하고 있지 않기 때문에 상기 대체 냉매(HFC계, 예-R134a)를 기존의 냉동시스템에 적용할 경우 윤활성이 취약할 뿐만 아니라 기존 사용되던 오일과 상용성이 좋지 않아 대체 냉매와 오일이 분리되어 마찰 접촉이 발생되는 부품의 접촉면에 윤활성이 저하되므로 마모 문제가 심각하게 제기되고 있다. 도 1은 기존 냉매와 대체 냉매의 하중에 따른 마찰계수 변화 특성을 나타낸 그래프이다.However, the biggest characteristic of the existing refrigerant contains a chlorine (Cl-) group, and such chlorine has a great effect on lubrication, which is advantageous for the lubricity and abrasion resistance of the parts in which friction contact occurs. Since it does not have a chlorine group in its structure, if the replacement refrigerant (HFC type, eg, R-134a) is applied to the existing refrigeration system, not only the lubricity is poor, but also it is not compatible with the existing oil. Wear problems are seriously raised because the lubricity of the contact surfaces of the parts where the oil is separated and frictional contact is degraded. 1 is a graph showing a change in friction coefficient according to the load of the existing refrigerant and the replacement refrigerant.
상기한 바와 같은 문제를 방지하기 위하여 많은 연구 노력이 이루어지고 있는며 그 예로, 국내 특허 및 실용신안 출원 P89-4928, P94-33319, P95-55061, U85-15768, U87-15362, U95-8396, U96-41866, U97-97, 등은 압축기의 압축기구부를 구성하는 부품들의 마찰 접촉 저항 및 마찰에 의한 손상 등을 방지하기 위하여 상기 마찰접촉부품의 접촉면에 오일 공급이 원활하게 이루어지도록 하는 기구적인 개선을 통해 윤활 효과를 향상시키도록 하는 기술을 개시하고 있다.Many research efforts have been made to prevent the problems as described above, for example, domestic patents and utility model applications P89-4928, P94-33319, P95-55061, U85-15768, U87-15362, U95-8396, U96-41866, U97-97, etc. are mechanical improvements to smoothly supply oil to the contact surface of the friction contact parts in order to prevent friction contact resistance and frictional damage of the components constituting the compression mechanism of the compressor The technique to improve the lubricating effect is disclosed.
이러한 기구적인 개선은 기존의 냉매(HCFC계 또는 CFC계)와 대체 냉매(HFC계) 등 냉매의 종류에 관계없이 적용할 수 있는 장점은 있으나, 구조가 복잡하며 효과에 비해 제작 단가가 높고 구조 변경에 따른 초기 투자가 과다하여 실시하는데 여러 가지 어려운 점이 있으며, 대체 냉매로서 프론 134a를 채용하는 경우 발생되는 문제는 해결할 수 없는 단점이 있다.Such mechanical improvement can be applied regardless of the type of the refrigerant such as the existing refrigerant (HCFC or CFC) and the alternative refrigerant (HFC), but the structure is complicated and the manufacturing cost is high compared to the effect and the structure is changed. Due to the excessive initial investment, there are various difficulties in carrying out, and there is a disadvantage that cannot be solved when the prolon 134a is employed as an alternative refrigerant.
한편, 위에서 서술한 바와 같은 문제를 방지하기 위한 다른 연구 노력으로 상대운동하는 마찰접촉부품의 접촉면에 윤활 성분의 물질을 코팅하거나 상대운동하는 마찰접촉부품의 재질을 윤활성이 높은 것을 채용하도록 하는 기술들이 적용되고 있다. 이미 알져진 연구에서 특히, 윤활유 및 윤활(출판사;해문당, 저자;소천승, 발행년;1977년, 발행국;일본)의 159~164면에는 고체 윤활제에 대한 여러 예들이 소개되어 있으며, 또한 일본특개소53-52865, 국내 실용신안공개92-21151에서는 액압축기의 구성 부품 중 마찰 접촉이 일어나는 부품들의 접촉면에 고체 윤활제를 피막 처리한 기술과 그 고체 윤활제로서 이황화몰리브덴(MoS2)이 개시되어 있다. 그러나 상기 소개된 고체 윤활제는 금속과 결합력이 없기 때문에 금속에 피막을 하기 위해서 별도의 결합제와 혼합하여 금속 표면에 형성하여야 하므로 제조단가가 고가일 뿐만 아니라 제조 공정이 복잡한 문제점이 있으며 아울러 대체 냉매를 적용할 경우 신뢰성이 의문시될 뿐만 아니라 상기 이황화몰리브덴은 250℃이상의 온도에서 MoS2 →MoO3전이되어 마찰계수가 상승하는 단점이 있다.On the other hand, in order to prevent the problems as described above, there are techniques to coat the contact surface of the frictional contact parts moving relative to the material of the lubrication component or to adopt the material of the frictional contact parts moving relatively high. Is being applied. In studies already known, in particular, examples of solid lubricants are described on pages 159 to 164 of Lubricants and Lubrication (Publisher; Haemundang, Author; So Chun Seung, Issued Year; 1977, Issuing Country; Japan). Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-52865 and Korean Utility Model Publication No. 92-21151 disclose a technique in which a solid lubricant is coated on the contact surfaces of components in which friction contact occurs among components of a liquid compressor, and molybdenum disulfide (MoS 2 ) as the solid lubricant is disclosed. . However, since the solid lubricant introduced above has no bonding force with the metal, it must be formed on the metal surface by mixing with a separate binder in order to coat the metal. Therefore, the manufacturing cost is expensive and the manufacturing process is complicated. In addition, the reliability is questioned, the molybdenum disulfide has a disadvantage that the coefficient of friction is increased by MoS 2 → MoO 3 transition at a temperature of more than 250 ℃.
또한, 최근에 등록된 국내 특허등록번호156882(1998.7.25)는 스크롤 압축기에 관한 것으로서 압축기의 장기간 정지 후 재기동시나 초기 기동시 윤활유가 원활하게 공급되지 않는 상태에서 선회스크롤의 하면과 이를 지지하는 스러스트 베어링면사이의 이상 마모나 눌러붙기를 방지하는 것을 목적으로 고안한 것으로, 그 구성은 선회스크롤의 하면 또는 이를 지지하는 스러스트 베어링면에 고체 윤활제를 코팅 처리하여 코팅피막을 형성한 것이며 그 코팅피막은 4불화에틸렌수지를 베이스로한 피막을 개시하고 있다. 상기 특허에서 개시하고 있는 '4불화에틸렌수지를 베이스로 한 고체 윤활제'는 상기 4불화에틸렌수지(PTFE, 상품명; 테프론)를 결합제로 하여 고체 윤활제를 금속 표면에 도포 소성하여 형성시킨 코팅피막이다. 상기 테프론에 의한 코팅막은 코팅막의 두께가 두꺼울 뿐만 아니라 코팅막의 균일성이 낮아 기밀을 유지하는 마찰 접촉면에 적용시 가스 누설을 유발시킬 가능성이 크고 또한 결합제로서 상기 테프론은 가격이 매우 비싸 부품의 단가가 커지는 단점이 있다.In addition, recently registered Korean Patent Registration No. 156882 (1998.7.25) relates to a scroll compressor, and the lower surface of the swing scroll and the thrust supporting the same in a state in which lubricant is not supplied smoothly when restarting or after initial start-up of the compressor for a long time. It is designed to prevent abnormal abrasion or sticking between bearing surfaces, and its configuration is formed by coating a solid lubricant on the lower surface of the turning scroll or the thrust bearing surface supporting it, and forming a coating film. A coating based on ethylene tetrafluoride resin is disclosed. The 'solid lubricant based on tetrafluoroethylene resin' disclosed in the patent is a coating film formed by coating and baking a solid lubricant on a metal surface using the tetrafluoroethylene resin (PTFE, trade name: Teflon) as a binder. The Teflon coating film is not only thick, but uniformity of the coating film is likely to cause gas leakage when applied to a frictional contact surface that maintains airtightness. There is a drawback to growing.
또한 일본특개평5-126076, 일본특개평4-314988에는 상기 대체 냉매를 사용할 경우의 고체 윤활제에 의한 윤활 기술을 개시하고 있는데, 각각 인산망간을 부품으로써 비철금속을 용융 함침해서 이루어지는 카본부재로 하는 것을 기술하고 있다. 또한 국내 등록 특허169971(1998.10.14)은 인산망간과 이황화몰리브덴을 조합한 고체 윤활제를 개시하고 있다.In addition, Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-126076 and 4-314988 disclose lubrication techniques using solid lubricants in the case of using the above alternative refrigerants, each of which is a carbon member formed by melting and impregnating a nonferrous metal with manganese phosphate. It is describing. In addition, Korean patent 1169971 (1998.10.14) discloses a solid lubricant combining manganese phosphate and molybdenum disulfide.
그러나 이러한 고체 윤활제들은 상기에서 언급한 바와 같이 오래전부터 공지된 고체 윤활제에 불과할 뿐만 아니라 이들 고체 윤활제를 금속에 피복하기 위해서는 별도의 결합제를 사용하여 소결 성형하여야 하는 문제점을 가지고 있다. 그리고 상기 카본부재는 마모가 잘되기 때문에 일반적으로 폐쇄계가 아닌 공기 압축시스템에서 많이 적용되어지고 있으며 만일 냉동사이클과 같은 폐쇄계에 적용될 경우 카본가루가 찌꺼기로 생성되어 치명적인 결함을 유발시키게 된다.However, these solid lubricants are not only solid lubricants that have been known for a long time as mentioned above, but also have a problem of sintering molding using a separate binder in order to coat these solid lubricants with a metal. And since the carbon member is abrasion well, it is generally applied in air compression system, not a closed system. If it is applied to a closed system such as a refrigeration cycle, carbon powder is generated as waste, which causes fatal defects.
상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 대체 냉매와 대체 냉매용 오일에 대하여 윤활성을 지속적으로 유지할 뿐만 아니라 별도의 결합제 첨가없이 간단한 코팅 처리 공정으로 가공할 수 있도록 한 밀폐형 냉매 압축기의 마찰접촉부품 윤활처리구조를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the problems described above is to maintain the lubricity of the replacement refrigerant and the oil for the replacement refrigerant, as well as to provide a closed coating compressor that can be processed in a simple coating process without the addition of a binder. A lubrication structure for friction contact parts is provided.
도 1은 기존 냉매와 대체 냉매의 하중에 따른 마찰계수의 변화를 나타낸 그래프,1 is a graph showing a change in the friction coefficient according to the load of the existing refrigerant and the replacement refrigerant,
도 2는 본 발명의 밀폐형 냉매 압축기 마찰접촉부품 윤활처리구조의 일실시예를 도시한 왕복동식 압축기 주요 부품 단면도,2 is a cross-sectional view of the main components of a reciprocating compressor showing an embodiment of the hermetic treatment structure of a hermetic refrigerant compressor friction contact component according to the present invention;
도 3은 본 발명의 밀폐형 냉매 압축기 마찰접촉부품 윤활처리구조의 다른 실시예를 도시한 회전식 압축기 주요 부품 단면도,3 is a cross-sectional view of a main part of a rotary compressor showing another embodiment of the sealed refrigerant compressor friction contact component lubrication structure of the present invention;
도 4는 본 발명의 밀폐형 냉매 압축기 마찰접촉부품 윤활처리구조의 일실시예를 도시한 스크롤 압축기의 주요 부품 단면도,Figure 4 is a cross-sectional view of the main parts of the scroll compressor showing an embodiment of the closed refrigerant compressor friction contact parts lubrication structure of the present invention;
도 5,6은 본 발명의 밀폐형 냉매 압축기 마찰접촉부품 윤활처리구조의 이황화턴스텐 피막구조를 도시한 사시도 및 확대 단면도,5 and 6 are a perspective view and an enlarged cross-sectional view showing a tungsten disulfide coating structure of the sealed refrigerant compressor friction contact parts lubrication structure of the present invention;
도 7은 종래와 본 발명에 대하여 하중 또는 시간에 따른 마찰계수를 비교 실험하여 나타낸 그래프.Figure 7 is a graph showing a comparison experiment with the friction coefficient according to the load or time for the prior art and the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
F ; 이황화텅스텐 막F; Tungsten Disulfide Membrane
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 냉매 압축기를 구성하는 부품 중 마찰 접촉이 일어나는 부품의 표면에 고체 윤활제로서 이황화텅스텐(WS2) 분말을 코팅 처리한 것을 특징으로 하는 밀폐형 냉매 압축기의 마찰접촉부품 윤활처리구조가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the friction of the hermetic refrigerant compressor, characterized in that the tungsten disulfide (WS 2 ) powder is coated as a solid lubricant on the surface of the component constituting the frictional contact among the components constituting the refrigerant compressor. A contact part lubrication structure is provided.
이하, 본 발명의 밀폐형 냉매 압축기의 마찰접촉부품 윤활처리구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the frictional contact parts lubrication structure of the hermetic refrigerant compressor of the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 2는 왕복동식 압축기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이 본 발명의 밀폐형 냉매 압축기의 마찰접촉부품 윤활처리구조의 일실시예는 전동기구부의 구동력을 전달받아 회전하는 크랭크축(1)의 표면과 상기 크랭크축(1)의 회전력을 전달받아 실린더(2)에서 왕복운동하는 피스톤(3)의 표면과 상기 피스톤(3)이 삽입되는 실린더(2)의 표면 등 접촉 마찰이 일어나는 부품 표면에 이황화텅스텐(WS2) 분말을 코팅 처리하여 이황화텅스텐 막(F)이 형성된 것이다.Figure 2 shows an example of a reciprocating compressor, as shown in the embodiment of the lubrication structure of the friction contact parts of the hermetic refrigerant compressor of the present invention is a crank shaft (1) that rotates by receiving the driving force of the power mechanism unit The surface of the component where contact friction occurs such as the surface of the piston and the surface of the piston 3 reciprocating in the cylinder 2 and the surface of the cylinder 2 into which the piston 3 is inserted. The tungsten disulfide (WS 2 ) powder is coated on to form a tungsten disulfide film (F).
도 3은 회전식 압축기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이 본 발명의 밀폐형 냉매 압축기의 마찰접촉부품 윤활처리구조의 다른 실시예는 전동기구부의 구동력을 전달받아 회전하는 회전축(4)의 표면과 상기 회전축의 편심부(4a)에 삽입되는 롤링피스톤(5)의 표면과 냉매가스의 압축이 일어나는 실린더(6)의 표면과 회전축(4)을 지지하는 상,하부 베어링(7)(8)의 표면 등 접촉 마찰이 일어나는 부품의 표면에 이황화텅스텐(WS2) 분말을 코팅 처리하여 이황화텅스텐 막(F)이 형성된 것이다.3 shows an example of a rotary compressor, and as shown therein, another embodiment of the friction contact part lubricating structure of the hermetic refrigerant compressor according to the present invention is a surface of a rotating shaft 4 that is rotated by receiving a driving force of an electric mechanism part. And upper and lower bearings 7 and 8 for supporting the surface of the rolling piston 5 inserted into the eccentric portion 4a of the rotary shaft and the surface of the cylinder 6 where the refrigerant gas is compressed and the rotary shaft 4. The tungsten disulfide (WS 2 ) powder is coated on the surface of the component in which contact friction occurs, such as the tungsten disulfide film (F).
도 4는 스크롤 압축기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이 본 발명의 밀폐형 냉매 압축기의 마찰접촉부품 윤활처리구조의 또다른 실시예는 전동기구부의 구동력을 전달받아 회전하는 회전축(9)의 표면과 상기 회전축(9)의 회전력을 전달받아 선회운동하는 선회스크롤(10)의 하면 및 이를 지지하는 프레임(11)의 베어링면과 상기 회전축(9)과 선회스크롤(10)이 연결되는 회전축(9)의 편심부(9a) 및 선회스크롤(10)의 삽입부(10a) 그리고 그 사이에 삽입되는 부시(12) 표면 등 접촉 마찰이 일어나는 부품의 표면에 이황화텅스텐(WS2) 분말을 코팅 처리하여 이황화텅스텐 막(F)이 형성된 것이다.Figure 4 shows an example of a scroll compressor, as shown in another embodiment of the lubrication structure of the friction contact parts of the hermetic refrigerant compressor of the present invention is a rotating shaft of the rotating shaft (9) to receive the drive force of the electric mechanism Surface and the lower surface of the rotating scroll (10) pivoting by receiving the rotational force of the rotating shaft (9) and the bearing surface of the frame (11) for supporting the rotating shaft (9) and the rotating shaft (10) is connected ( 9) Tungsten disulfide (WS 2 ) powder is coated on the surface of the component where contact friction occurs, such as the eccentric portion 9a and the insertion portion 10a of the turning scroll 10 and the surface of the bush 12 inserted therebetween. Thus, the tungsten disulfide film F is formed.
본 발명은 위에서 서술한 실시예 이외에도 압축기의 구성 부품 중 마찰 접촉이 일어나는 부품에 적용된다.The present invention is applied to the parts in which frictional contact occurs among the component parts of the compressor in addition to the embodiments described above.
이하, 본 발명의 밀폐형 냉매 압축기의 마찰접촉부품 윤활처리구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the effects of the friction contact parts lubrication structure of the hermetic refrigerant compressor of the present invention will be described.
먼저 본 발명의 밀폐형 냉매 압축기의 마찰접촉부품의 윤활처리구조의 처리 공정은 작업 환경의 온도를 실온으로 하고 압력을 대기압 상태로 하며 습도를 40% - 50% 정도로 유지한 다음 마찰접촉부품을 작업대위에 위치시키고 이어 고압건 등을 이용하여 이황화텅스텐 분말을 마찰접촉부품에 고압으로 분사시키게 된다. 즉, 이황화텅스텐 분말을 건식 상태로 마찰접촉부품의 표면에 고압 분사하여 마찰접촉부품의 표면을 이황화텅스텐 분말로 코팅 처리하여 마찰접촉부품의 표면에 변성된 이황화턴스텐 막이 형성되도록 처리한 것이다.First, the lubrication treatment structure of the frictional contact parts of the hermetic refrigerant compressor of the present invention maintains the temperature of the working environment at room temperature, maintains the pressure at atmospheric pressure, maintains the humidity at about 40% to 50%, and then places the frictional contact parts on the work surface. Then, tungsten disulfide powder is sprayed on the friction contact part at high pressure by using a high pressure gun or the like. That is, the tungsten disulfide powder is sprayed at a high pressure on the surface of the friction contact part in a dry state, and the surface of the friction contact part is coated with tungsten disulfide powder so as to form a modified tungsten disulfide film on the surface of the friction contact part.
이와 같이 처리된 부품의 표면은, 도 5에 도시한 바와 같이 판상 조직을 형성하게 되며 그 결정조직은, 도 6에 도시한 바와 같은 구조를 이루게 되어 S와 S간의 약한 결합력에 의해 약한 전단응력을 유도하여 이황화텅스텐 막으로 코팅된 부품의 마찰 접촉시 윤활 작용이 잘 이루어지게 된다. 또한 도 7은 기존냉매에 고체 윤활제를 처리하지 않은 압축기의 마찰접촉부품과, 대체냉매을 적용한 상태에서 기존 사용되는 이황화몰리브덴을 고체 윤활제로 처리한 압축기의 마찰접촉부품과, 대체냉매를 적용한 상태에서 본 발명의 이황화텅스텐이 코팅 처리된 압축기의 마찰접촉부품에 대하여 하중이 증가함에 따라 마찰계수의 증가율을 실험치로 비교하여 나타낸 그래프로, 이에 나타낸 바와 같이 본 발명의 이황화텅스텐이 코팅 처리된 압축기의 마찰접촉부품이 하중이 증가함에 따라 마찰계수의 증가율이 가장 낮으며 또한 사용 일수에 따른 마모량도 가장 적게 나타나고 있어 윤활 성능이 가장 우수함을 알 수 있다.The surface of the component treated in this way forms a plate-like structure as shown in FIG. 5, and the crystal structure forms a structure as shown in FIG. 6, so that a weak shear stress is generated by a weak bonding force between S and S. Induction lubricates well during frictional contact of parts coated with a tungsten disulfide film. 7 shows the frictional contact parts of the compressor which do not have a solid lubricant applied to the existing refrigerant, the frictional contact parts of the compressor which has been treated with molybdenum disulfide used as a solid lubricant in the state where the alternative refrigerant is applied, and the alternative refrigerant as shown in FIG. As the graph shows the increase rate of the coefficient of friction as an experimental value for the frictional contact parts of the tungsten disulfide-coated compressor of the present invention, as shown in this figure, the frictional contact of the tungsten disulfide-coated compressor of the present invention As the load of parts increases, the coefficient of friction coefficient increases the least and the amount of wear according to the days of use is also the lowest, which shows the best lubrication performance.
본 발명은 불활성, 내부식성, 내산화성이 크게 되므로 대체 냉매를 적용할 경우에도 안정 상태로 윤활 성능을 유지하게 되며 아울러 일반 윤활유 및 구리스와 친화력이 좋아 함께 사용할 수 있게 된다. 특히, 고체 윤활제인 이황화텅스텐이 기존 사용되는 고체 윤활제인 이황화몰리브덴(MoS2)보다 내산화성이 커 보다 안정된 윤활상태를 유지하게 된다.In the present invention, since the inertness, corrosion resistance, and oxidation resistance are large, the lubrication performance is maintained in a stable state even when an alternative refrigerant is applied, and the general lubricating oil and grease have good affinity, and thus can be used together. In particular, tungsten disulfide, which is a solid lubricant, is more resistant to oxidation than molybdenum disulfide (MoS 2 ), which is a conventional solid lubricant, to maintain a more stable lubrication state.
또한, 이황화텅스텐 분말에 의해 코팅 형성된 막은 압축기에 사용할 때, 넓은 온도 영역(-273℃ ~ 650℃)에서도 변질없이 원래 상태대로 안정된 상태를 유지하게 되는 반면, 이황화몰리브덴은 250℃ 이상의 온도에서 MoS2 →MoO3로 전이되어 마찰 접촉되는 부품의 마찰계수가 상승하게 되어 원래의 기능을 잃게 되는 것이다.In addition, the film formed by the tungsten disulfide powder is stable in its original state without alteration even in a wide temperature range (-273 ° C to 650 ° C) when used in a compressor, while molybdenum disulfide is MoS 2 at a temperature of 250 ° C or higher. ¡ Æ the friction coefficients of the components that are transferred to MoO 3 and which are in frictional contact will increase, thus losing their original function
또한, 기존 사용되는 고체 윤활제인 이황화몰리브덴 등 기타 고체 윤활제는 결합제를 첨가하여 코팅 처리하여야 되므로 결합제의 추가로 인한 가공비가 상승될 뿐만 아니라 공정이 복잡하게 되지만 본 발명은 별도의 결합제를 첨가하지 않고 이황화텅스텐 분말 그 자체만으로 건식 상태로 부품 표면에 코팅하게 되므로 별도의 결합제 사용이 배제되어 제조 단가가 절감될 뿐만 아니라 가공 공정이 간단하게 된다. 본 발명은 부품에 코팅되는 막의 두께가 0.5μm에서 1μm 정도에서 충분한 윤활성능을 발휘하게 되어 기존의 고체윤활체인 이황화몰리브덴, 흑연(GRAPHITE) 등의 고체 윤활제 막에 비해 얇은 두께로 유지하게 되어 부품의 조립 정밀도를 높일 수 있게 될 뿐만 아니라 코팅 두께를 별도의 부품 치수에 대한 가공이 필요없게 된다.In addition, since other solid lubricants such as molybdenum disulfide, which is a conventional solid lubricant, must be coated by adding a binder, not only the processing cost is increased due to the addition of the binder but also the process is complicated, but the present invention does not disulfide without adding a separate binder. Since the tungsten powder itself is coated on the surface of the part in a dry state, the use of a separate binder is eliminated, which reduces manufacturing costs and simplifies the processing process. The present invention exhibits sufficient lubricating performance when the thickness of the film coated on the part is about 0.5 μm to about 1 μm, so that the thickness of the part is maintained as compared with the conventional solid lubricant film such as molybdenum disulfide and graphite (GRAPHITE). Not only can the assembly accuracy be increased, but the coating thickness does not need to be machined into separate part dimensions.
본 발명은 밀폐형 압축기,즉 밀폐형 회전식 압축기, 밀폐형 왕복동식 압축기, 스크롤 압축기 그리고 리니어 압축기 등의 마찰 접촉 부품에 적용시 사용되는 대체 냉매 및 그에 따른 대체 냉매용 오일에 대하여 윤활 성능을 유지할 뿐만 아니라 가공 및 치수 관리가 수월하게 된다.The present invention not only maintains the lubricating performance of alternative refrigerants and consequently oils for alternative refrigerants used in frictional contact parts such as hermetic compressors, ie hermetic rotary compressors, hermetic reciprocating compressors, scroll compressors and linear compressors. Dimension management becomes easy.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 밀폐형 냉매 압축기의 마찰접촉부품 윤활처리구조는 대체 냉매와 대체 냉매용 오일에 대하여 윤활성을 지속적으로 유지하게 됨으로써 대체 냉매의 사용에 능동적으로 대처하게 됨과 아울러 압축기의 압축 성능 및 신뢰성을 높일 수 있고, 또한 별도의 결합제 첨가없이 간단한 코팅 처리 공정으로 가공할 수 있게 됨으로써 제조 공정이 간단하게 되어 제작 단가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the friction contact component lubrication structure of the hermetic refrigerant compressor according to the present invention maintains lubricity for the replacement refrigerant and the oil for the replacement refrigerant, thereby actively coping with the use of the replacement refrigerant, and It is possible to increase the compression performance and reliability, and also to be processed by a simple coating treatment process without the addition of a binder, thereby simplifying the manufacturing process, thereby reducing the manufacturing cost.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 19990531 |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |