[發明專利]密閉型制冷劑壓縮機及其使用的軸承部件

有效

• 申請號: 201210301982.9
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN103032332A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 高安博;馬場昇;大島健一;中島昌一
• 申請（專利權）人: 日立空調·家用電器株式會社
• 主分類號: F04C29/00
• 分類號: F04C29/00;F16C33/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王永紅

技術領域

本發明特別涉及在空調、制冷或熱水等制冷循環中使用的密閉型制冷劑壓縮機及其使用的軸承部件，尤其是涉及不含氯的密閉型制冷劑壓縮機中的軸承的耐磨耗性提高等。

背景技術

在現有的密閉型制冷劑壓縮機中，作為其軸承材料，使用鑄鐵、青銅系材料、鋁合金系材料等金屬系材料、或樹脂系材料、樹脂與金屬的復合材料。上述青銅系材料中含有大量的鉛等。除了壓縮機，一般也存在很多含鉛的滑動材料。

為了防止發生咬合，對插入軸承的旋轉軸進行了表面處理。如果是鑄鐵以外的軸承材料時，軸承通過使用不同于旋轉軸（軸）的材料來抑制發生咬合和磨耗。

另外，旋轉軸和軸承為了防止即使在其滑動部（軸承面）發生潤滑油耗盡的邊界潤滑狀態或油膜暫時變薄的混合潤滑狀態，其滑動部不發生咬合或燒結，已知有上述軸承使用含有自潤滑性的石墨的碳基材料。另外，對于構成軸承的碳基材料，為了在與旋轉軸的滑動中形成穩定的油膜，已知有使金屬浸漬于碳基材料的氣孔中。

作為這種已知的例子有特開2002-213356號公報（專利文獻1）中所述的例子等。在該專利文獻1中記載了作為密閉型制冷劑壓縮機的軸承使用在含石墨的高硬度碳基材料中浸漬高熔點的Cu-Sn合金的軸承部件。

現有技術文獻

專利文獻

【專利文獻1】特開2002-213356號公報

發明內容

發明要解決的課題

密閉型制冷劑壓縮機為了提高其性能，存在軸承負荷增大的趨勢，因此油導致潤滑膜部分破裂，軸承與旋轉軸局部直接接觸，容易形成所謂的邊界潤滑狀態或混合潤滑狀態。另外，在壓縮機的開始運轉（啟動）時或停止時，未向軸承滑動部供給足夠的潤滑油，容易形成上述的邊界潤滑狀態或混合潤滑狀態。而且，制冷循環的制冷劑過度地混入潤滑油中，軸承滑動部也容易發生上述的邊界潤滑狀態等。

如果發生這樣的邊界潤滑狀態等，目前的金屬系軸承、樹脂系軸承、進行了表面處理的旋轉軸等就容易發生燒結或咬合。作為減輕軸承負荷的方法，雖然也可以加大軸承的內徑，或增加軸承的長度，但在內置電機的密閉型制冷劑壓縮機中，可以設置軸承的空間是有限的，因此有一定的限制。

眾所周知，將具有潤滑性的鉛或銻作為一組分的鉛青銅或銻合金、鉛或銻與碳的復合材料等不容易引起燒結或咬合。但是擔心鉛或銻對環境或人體有影響，而成為PRTR(環境污染物質排放和轉移的登記)的法規限制對象物質。

另外，上述鉛青銅或銻合金、鉛或銻與碳的復合材料雖然利用金屬的低熔點，提高了在無潤滑或苛刻條件下的摩擦性能，但在高溫中的使用或在苛刻的滑動狀態持續的條件下使用的軸承的磨耗將加劇。

已知有在里襯金屬（鋼板）上燒結青銅，然后在其上面燒結四氟乙烯樹脂（PTFE）的卷制襯套。該卷制襯套雖然成本低，但由于表面樹脂層的耐熱溫度為250～300℃，因此如果在苛刻的滑動狀態下使用時就會變成高溫，上述樹脂溶出，耐磨耗性顯著降低。尤其是密閉型制冷劑壓縮機的滑動部是通過制冷劑的吸入壓力和排出壓力的壓差形成的壓差供油方式，向主軸承或旋轉軸承等的各滑動部供給壓縮機內底部的潤滑油進行潤滑。由于該壓差供油方式在壓縮機啟動時滑動部的潤滑油被制冷劑沖走，且在停止時形成滑動部的油膜被切斷的狀態，因此形成苛刻的運轉環境，容易形成上述邊界潤滑狀態或混合潤滑狀態。

即使是在這樣幾乎不能期待油進行潤滑的邊界潤滑狀態或混合潤滑狀態，作為不易發生咬合或燒結的軸承，上述專利文獻1中所述的含有自潤滑性的石墨的碳軸承是有效的。該碳軸承是通過燒成碳基材料進行制造，因此產生氣孔，為了保持軸承滑動部的油膜保持性，要用金屬進行浸漬。

但是，該專利文獻1就提高耐磨耗性和抗燒結性進行了說明，而未考慮降低生產成本。

本發明的目的在于得到既可以保持軸承的高耐磨耗性和抗燒結性又可以提高加工性、降低生產成本的密閉型制冷劑壓縮機及其使用的軸承部件。

用于解決課題的手段

為了達到上述目的，本發明是密閉型制冷劑壓縮機，在密閉容器內包括：壓縮制冷劑的壓縮機部、與上述壓縮機部連接的旋轉軸、通過該旋轉軸驅動上述壓縮機部的電機以及支撐上述旋轉軸的軸承，其特征在于，上述軸承是以在非晶質碳和石墨形成的碳基材料的氣孔中浸漬純銅或含有不可避免組成的雜質的Cu-Sn合金的軸承部件而構成，上述純銅或Cu-Sn合金相對該軸承部件的浸漬率以體積%計為15～40%。