[發(fā)明專利]制冷劑壓縮機、利用該制冷劑壓縮機的空調(diào)器和制冷器及其部件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01137531.0
• 申請日: 2001-10-26
• 公開（公告）號: CN1351229A
• 公開（公告）日: 2002-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高安博;馬場昇;中島昌一;田口真實;飯塚董;山中敏昭;大橋正文;小倉浩昭;福田利臣;尾崎伸一
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立制作所;東洋炭素株式會社
• 主分類號: F04C18/02
• 分類號: F04C18/02;F04C29/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 范莉

發(fā)明的背景技術(shù)

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新穎的制冷劑壓縮機，該制冷劑壓縮機的軸承改進成具有很好的耐磨損性能，本發(fā)明還涉及一種空調(diào)和一種制冷器，該空調(diào)和制冷器都利用了所述制冷劑壓縮機及其軸承。

現(xiàn)有技術(shù)的說明

通常，制冷劑壓縮機的軸承由金屬材料例如鑄鐵、青銅和鋁合金材料、樹脂材料或樹脂-金屬復(fù)合材料制成。通常，有關(guān)青銅材料含有大量的Pb。除了壓縮機，大多數(shù)用于其它單元的滑動材料通常含有Pb。為了防止滑動件咬合，對由軸承支承的軸進行表面處理。當(dāng)使用除了鑄鐵外的材料時，該軸承材料與軸的材料不同，以防止它們咬合和磨損。

日本專利申請公開No.Hei?02-248676和Hei?02-275114公開了軸承材料，該軸承材料包括用Al浸漬的、含石墨的碳材料。

在普通的壓縮機中，當(dāng)壓縮機性能更高時，軸承的負載更大。因此，這可能很容易使軸承和曲柄軸之間的潤滑油膜破裂，進而引起軸承和曲柄軸之間的局部直接接觸。該直接接觸稱為邊界潤滑。在壓縮機開始起動或當(dāng)加入過多制冷劑時，也將出現(xiàn)邊界潤滑。在該邊界潤滑條件下，普通的金屬軸承、樹脂軸承和表面處理的軸將很容易引起咬合和磨損。已經(jīng)提出了一些消除軸承負載的方法，如增加軸承內(nèi)徑、增加軸承長度等。不過，這些方法有局限性，因為在具有內(nèi)置馬達的封閉壓縮機殼體中，軸承空間是有限的。

已知含有具有潤滑作用的Pb或Sb的材料很難引起咬合和磨損，該材料例如Pb青銅、Sb合金和Pb/Sb-碳復(fù)合材料，但是Pb和Sb對人體和地球上的其它生物有害，必須進行處理，以免污染環(huán)境。這些物質(zhì)必須通過PRTR(對污染環(huán)境的材料的排放和轉(zhuǎn)移的登記)法進行控制。盡管鉛青銅、Sb合金和Pb/Sb碳復(fù)合材料由于它們的低熔點而提高了在沒有潤滑油時或在苛刻工作條件下的摩擦特性，但是當(dāng)它們用于高溫或在苛刻的滑動條件下持續(xù)使用時也將會磨損。

上述日本專利申請公開沒有說明碳基材料可以用除了Al外的其它金屬進行浸漬，同時也沒有說明該浸漬的碳基材料的孔隙度和該碳基材料中的石墨含量。

發(fā)明簡介

因此，本發(fā)明的一個目的是：提供一種具有較高可靠性和較長使用壽命的制冷劑壓縮機，該制冷劑壓縮機的軸承由具有很高的耐磨損性和很高的防咬合性的材料制成，以便防止在暫時沒有供給潤滑油時產(chǎn)生磨損和咬合；提供一種采用了所述制冷劑壓縮機的空調(diào)和制冷器；以及提供其軸承。

本發(fā)明通過以下方法制造一種具有極好的滑動特性的軸承：即通過將最佳量的石墨添加到碳基材料中，該材料即使在邊界潤滑狀態(tài)下也很難發(fā)生咬合，從而減少其摩擦系數(shù)，增加其耐磨損性；用金屬對該碳基材料的孔隙進行浸漬，以便能很容易地在其上面形成潤滑油膜；以及控制除了Pb和Sb外的金屬的成分、結(jié)構(gòu)和浸漬量，從而減小其摩擦系數(shù)，增加其耐磨損性。由此可獲得較高可靠性的制冷劑壓縮機。

本發(fā)明可以提供一種具有較高可靠性和較長使用壽命的制冷劑壓縮機，其中：

所述壓縮機的軸承由碳基材料制成，該碳基材料即使在缺少潤滑油時或在苛刻的滑動條件下都有非常小的摩擦系數(shù)和很好的耐摩擦性；

所述碳基材料用熔融金屬進行浸漬，該熔融金屬從IB族、除Fe(Fe)的VIII族和Sn(Sn)或主要包括所述金屬的合金中選擇，以便防止?jié)櫥屯ㄟ^碳基材料中已有的孔排出，在合金中，Pb和Sb中至少一種的重量含量為1％或更少，所述部件的肖氏硬度優(yōu)選是65至120。

根據(jù)本發(fā)明，所述部件的肖氏硬度為65或更高則可以在沒有潤滑油時或在苛刻的工作條件下具有很小的摩擦系數(shù)和最小的磨損。這能使制冷劑壓縮機更可靠且有更長使用壽命。對于批量生產(chǎn)，肖氏硬度優(yōu)選是90或更小(因為肖氏硬度為90或更大將降低材料的可加工性)。換句話說，當(dāng)材料的肖氏硬度為90或更小時，本發(fā)明能夠使制冷劑壓縮機既有很好的耐磨損性，又有很好的工作性能。

在合金中Pb和Sb的含量優(yōu)選是為0.5％或更小，最優(yōu)選是0％，但是在生產(chǎn)中，優(yōu)選是用符合JIS的材料。

即使在制冷劑壓縮機處于穩(wěn)定工作狀態(tài)和光滑潤滑時，本發(fā)明也能夠控制減少軸承材料中的氣穴。換句話說，通過用金屬或合金對含有石墨的碳基材料進行浸漬，以便使該碳基材料的孔隙比率的容積比為0.05％至2％，優(yōu)選是0.5％至1.5％，本發(fā)明的軸承材料能形成穩(wěn)定的潤滑油膜，從而抑制材料磨損。尤其優(yōu)選是，該碳基材料(孔隙比率的容積比為5％至15％)將用金屬進行浸漬，這樣，該浸漬后的碳基材料的孔隙比率的容積比可以為0.05％至2％。