JPH0419386A - Coolant compressor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve abrasion-resistance for usage of a specified mixed cooling medium by adopting parts made of Fe-derived metal and parts made of spherical graphite cast iron, and combining sliding members which slide against each other. CONSTITUTION:A sealed-type coolant compressor is prepared by housing a compression device 5 in a sealed casing 1, which device 5 is driven by a motor mechanism 4 made up of a stator 2 and a rotor 3. Coolant gas is suctioned from a suction port 18 and compressed according to a planet movement of the roller 13 accompanied with the rotation of a shaft 8, and discharged from a discharge port 19. When mixed cooling medium including monochlorodifluoromethane, 1,1-difluoromethan and monochloro-1,2,2,2- tetrafluoroethane is used as the cooling medium, first parts, that is, the shaft 8 and a cylinder 10 are made of spherical graphite cast iron having spheroidizing ratio of 100% such as FCD 60 material, and second parts, that is a bearing 9 and the roller 13 are made of Fe-derived metal such as S-15C.

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、冷媒圧縮機に係り、特に冷媒としてモノクロ
ロジフルオロメタン、１，１−ジフルオロメタンおよび
モノクロロ−１．２，２．２−テトラフルオロエタンの
３種混合冷媒を使用するに際して好適な冷媒圧縮機に関
する。Detailed Description of the Invention [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a refrigerant compressor, and in particular uses monochlorodifluoromethane, 1,1-difluoromethane and monochloro-1.2,2 as refrigerants. .Regarding a refrigerant compressor suitable for using a three-type mixed refrigerant of 2-tetrafluoroethane.

（従来の技術） 一般に、室内あるいは車内の空気調和機、あるいは冷蔵
庫などには、冷風あるいは温風を送り出すために、冷媒
圧縮機が使用されている。(Prior Art) Generally, a refrigerant compressor is used in an air conditioner or a refrigerator in a room or a car to send out cold or hot air.

この冷媒圧縮機は、例えば第１図に示すロータリー式の
密閉型圧縮機や、カーエアコン用の半密閉型冷媒圧縮機
（図示省略）などがある。Examples of this refrigerant compressor include a rotary hermetic compressor shown in FIG. 1 and a semi-hermetic refrigerant compressor for car air conditioners (not shown).

第１図の、縦断面図として示した密閉型の冷媒圧縮機を
例として説明する。The hermetic refrigerant compressor shown as a longitudinal sectional view in FIG. 1 will be explained as an example.

同図において、密閉されたケーシング１内にはステータ
２とロータ３とで構成されるモータ機構４が設置されて
いる。In the figure, a motor mechanism 4 consisting of a stator 2 and a rotor 3 is installed inside a sealed casing 1.

モータ機構４の下部には圧縮機構５が配設され、上記モ
ータ機構４によって圧縮装置５が駆動される。A compression mechanism 5 is disposed below the motor mechanism 4, and the compression device 5 is driven by the motor mechanism 4.

これによって、図示しないアキュムレータを介して供給
管６から導入された冷媒が圧縮され、ケーシング１内に
一旦吐出させた後、ケーシング１の上部に設けられた吐
出管７から冷凍機側に冷媒が供給される。As a result, the refrigerant introduced from the supply pipe 6 via an accumulator (not shown) is compressed and once discharged into the casing 1, the refrigerant is supplied from the discharge pipe 7 provided at the upper part of the casing 1 to the refrigerator side. be done.

このような密閉型圧縮機における圧縮機構５について、
第２図を加えて詳しく説明する。Regarding the compression mechanism 5 in such a hermetic compressor,
This will be explained in detail with reference to FIG.

これらの図において、ケーシング１内にはモータ４が収
容され、このモータ４により回転するシャフト８がフレ
ーム９の軸受に軸支されてシリンダ１０内を貫通し、さ
らにその下端部はサブベアリング１１の軸受に軸支され
ている。In these figures, a motor 4 is housed in a casing 1, and a shaft 8 rotated by the motor 4 is supported by a bearing in a frame 9 and passes through a cylinder 10, and its lower end is connected to a sub-bearing 11. It is supported by a bearing.

シャフト８のシリンダ１０の内部は、クランク部１２（
偏心部）となっており、このクランク部１２とシリンダ
１０との間にローラ１３が嵌合され、シャフト８の回転
によりローラ１３が遊星運動する。The inside of the cylinder 10 of the shaft 8 has a crank portion 12 (
A roller 13 is fitted between the crank portion 12 and the cylinder 10, and as the shaft 8 rotates, the roller 13 moves planetarily.

また、シリンダ１０を貫通してブレード１４が設けられ
、スプリング１５の付勢力によりブレード１４の一端側
はローラ１３の外周に接触し、シリンダ１０内を吸込室
１６と吐出室１７に分割している。上記ローラ１３の遊
星運動に応じてブレード１４は往復運動する。Further, a blade 14 is provided passing through the cylinder 10, and one end of the blade 14 contacts the outer periphery of the roller 13 due to the biasing force of a spring 15, dividing the inside of the cylinder 10 into a suction chamber 16 and a discharge chamber 17. . The blade 14 reciprocates in response to the planetary motion of the roller 13.

冷媒ガスはシャフト８の回転に伴うローラ１３の遊星運
動に応じて、吸込口１８から吸込まれ、圧縮され、吐出
口１９から吐出されるが、この摺動部の動作を円滑にす
るためにケーシング１内には冷凍機油２０が収容されて
いる。この冷凍機油２０は、シャフト８の回転により、
シャフト８下端に設けられている図示されないポンプに
沿って吸い上げられ、摺動部を潤滑するようになってい
る。Refrigerant gas is sucked in from the suction port 18, compressed, and discharged from the discharge port 19 according to the planetary motion of the roller 13 accompanying the rotation of the shaft 8. 1 contains refrigerating machine oil 20. This refrigerating machine oil 20 is caused by the rotation of the shaft 8.
It is sucked up along a pump (not shown) provided at the lower end of the shaft 8 to lubricate the sliding parts.

このような冷媒圧縮機の摩耗は、ブレード１４とシャフ
ト８を中心としたものに分けられる。Such wear on the refrigerant compressor can be divided into wear mainly on the blades 14 and the shaft 8.

ブレード１４はシャフト８の回転に伴い往復運動するが
、この際分割されたシリンダ１０内の２室の圧力差によ
りシリンダ１０の貫通孔内面にこすりつけられブレード
１４、シリンダ１０ともに摩耗する。また、ブレード１
４はスプリング１５によりその端部がローラ１３に押付
けられているため、ローラ１３の外周も摩耗する。The blade 14 reciprocates as the shaft 8 rotates, but at this time, the pressure difference between the two chambers in the divided cylinder 10 causes it to rub against the inner surface of the through hole of the cylinder 10, causing both the blade 14 and the cylinder 10 to wear out. Also, blade 1
Since the end of the roller 4 is pressed against the roller 13 by the spring 15, the outer periphery of the roller 13 also wears out.

一方、シャフト８は、ローラ１３を介してスプリング１
５やシリンダ１０内の圧力を受け、フレーム９とサブベ
アリング１１に押付けられて若干湾曲した形状となって
高速回転するため、シャフト８の外面、フレーム９及び
サブベアリング１１の内面が同様に摩耗する。On the other hand, the shaft 8 is connected to the spring 1 via the roller 13.
5 and the cylinder 10, it is pressed against the frame 9 and sub-bearing 11 and rotates at high speed in a slightly curved shape, so the outer surface of the shaft 8 and the inner surfaces of the frame 9 and sub-bearing 11 are similarly worn out. .

このような密閉型冷凍圧縮機の冷媒としては、ジクロロ
ジフロロメタン（以下フロン１２と称する）やモノクロ
ロジフロロメタン（ＨＣＦＣ２２）が主に用いられてお
り、また圧縮機構５に封入される冷凍機油としては、フ
ロン１２やモノクロロジフロロメタンに対して溶解性を
示すナフテン系やパラフィン系鉱油が用いられている。Dichlorodifluoromethane (hereinafter referred to as Freon 12) and monochlorodifluoromethane (HCFC22) are mainly used as refrigerants in such hermetic refrigeration compressors, and refrigerating machine oil sealed in the compression mechanism 5 As such, naphthenic or paraffinic mineral oils that are soluble in Freon 12 and monochlorodifluoromethane are used.

これら冷媒や冷凍機油はケーシング１内を直接循環する
ため、圧縮機構５においては耐摩耗性を有することか必
要である。Since these refrigerants and refrigeration oil are directly circulated within the casing 1, the compression mechanism 5 is required to have wear resistance.

ところで、最近、上述した冷媒などからのフロンの放出
かオゾン層の破壊につながり、人体や生態系に深刻な影
響を与えることがはっきりしてきたため、オゾン破壊係
数の高いフロン１２などは段階的に使用が削減され、将
来的には使用しない方向に決定している。By the way, recently it has become clear that the above-mentioned refrigerants release fluorocarbons and lead to the destruction of the ozone layer, which has a serious impact on the human body and the ecosystem, so the use of fluorocarbons such as fluorocarbon 12, which has a high ozone depletion potential, is being phased out. has been reduced, and the company has decided not to use it in the future.

このような状況下にあって、フロン１２の代替冷媒とし
て、モノクロロジフルオロメタン（以下ＩＣＦＣ２２と
称す）　、１．１−ジフルオロメタン（以下ＨＦＣ１５
２ａと称す）およびモノクロロ−１２．２．２−テトラ
フルオロエタン（以下）ＩＣＦＣ１２４と称す）の３種
混合冷媒か開発されている。Under these circumstances, monochlorodifluoromethane (hereinafter referred to as ICFC22) and 1,1-difluoromethane (hereinafter referred to as HFC15) are being used as alternative refrigerants to Freon 12.
2a) and monochloro-12.2.2-tetrafluoroethane (hereinafter referred to as ICFC124) have been developed.

代替冷媒としてはこの３種混合冷媒のほかにも幾つかの
種類が開発されているが、従来の冷凍機油との相溶性が
低く、実用化させるには冷凍機油の方も新たに考慮する
必要がある。Several types of alternative refrigerants have been developed in addition to these three mixed refrigerants, but they have low compatibility with conventional refrigeration oil, so refrigeration oil must also be considered for practical use. There is.

しかし、上述したＨＣＦＣ２２−ＨＦＣ１５２ａ−ＨＣ
ＦＣ１”！４の３種混合冷媒は、フロン１２の使用にお
いて用いられていた冷凍機油との相溶性を有し、従来の
機器および冷凍機油をそのまま使用することができると
いう利点を備えていることや、エネルギー効率の良さな
どから、ＣＩ原子を含んだ冷媒全廃までの段階的な削減
期間における冷媒として注目されているものである。However, the above-mentioned HCFC22-HFC152a-HC
The three-type mixed refrigerant FC1"!4 has compatibility with the refrigeration oil used in the use of Freon 12, and has the advantage that conventional equipment and refrigeration oil can be used as is. It is attracting attention as a refrigerant during the phased reduction period until the complete phase-out of refrigerants containing CI atoms due to its good energy efficiency and energy efficiency.

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、冷媒としてフロン１２に代わって、ＨＣ
ＰＣ２２−ＨＦＣ１５２ａ−ＨＣＰＣ１２４の３種混合
冷媒を用いた場合、上述したような圧縮機構５の摺動部
材として使用されているＰｅ２５、Ｓ−１５ｃ　、　Ｓ
−１２ｃ　。(Problem to be solved by the invention) However, instead of CFC-12 as a refrigerant, HC
When a three-type mixed refrigerant of PC22-HFC152a-HCPC124 is used, Pe25, S-15c, and S used as sliding members of the compression mechanism 5 as described above are used.
-12c.

５ＷＲＣＨＩＯＡ、　５ＷＣＨ１５Ａ　、　８０Ｍ４３
５、焼結合金、ステンレス鋼などの耐摩耗性が低下し、
長期間安定して冷媒圧縮機を運転することができないと
いう問題が生じている。5WRCHIOA, 5WCH15A, 80M43
5. The wear resistance of sintered alloys, stainless steel, etc. decreases,
A problem has arisen in that the refrigerant compressor cannot be operated stably for a long period of time.

これは、従来冷媒としてフロン１２を用いた場合、フロ
ン１２中のＣＩ原子が、金属基材のＦｅ原子と反応して
耐摩耗性の良い塩化鉄膜を形成するのに対し、３種混合
冷媒を用いた場合には、このＣＩ原子が少ないため塩化
鉄膜の生成量が減少し、塩化鉄膜による潤滑作用か低下
することに原因の一つがある。This is because when CFC 12 is conventionally used as a refrigerant, CI atoms in CFC 12 react with Fe atoms in the metal base material to form an iron chloride film with good wear resistance, whereas a three-type mixed refrigerant One of the reasons for this is that when using iron chloride, the amount of iron chloride film produced decreases due to the small number of CI atoms, and the lubricating effect of the iron chloride film decreases.

したがって、フロン１２に替わる新たな冷媒を使用する
場合でも、摺動部材の耐摩耗性を良好に維持することか
望まれている。Therefore, even when a new refrigerant is used in place of Freon 12, it is desired to maintain good wear resistance of the sliding member.

本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
で、ＨＣＰＣ２２−ＨＦＣ１５２ａ−ＩＣＦＣＩ２４の
　３種混合冷媒の使用に際して、摺動部での耐摩耗性を
向上させ、長寿命化を図った冷媒圧縮機を提供すること
を目的とする。The present invention has been made to solve these problems, and is a refrigerant that improves wear resistance in sliding parts and has a longer service life when using a 3-type mixed refrigerant of HCPC22-HFC152a-ICFCI24. The purpose is to provide compressors.

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の冷媒圧縮機は、密閉された容器内にモータ機構
および圧縮機構が収容され、かつ、冷媒としてモノクロ
ロジフルオロメタン、■、■−ジフルオロメタンおよび
モノクロロ−１．２，２．２−テトラフルオロエタンの
３種混合冷媒を、冷凍機油として前記冷媒と相溶性を有
する油を使用し、前記冷媒が前記容器内を循環する冷媒
圧縮機において、前記圧縮機構における摺動部品は、Ｐ
ｅ系金属からなる第１の部材と、球状黒鉛鋳鉄からなる
第２の部材とを用い、前記第１の部材と前記第２の部材
とが摺動するよう組合せて構成されたことを特徴として
いる。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The refrigerant compressor of the present invention has a motor mechanism and a compression mechanism housed in a sealed container, and uses monochlorodifluoromethane, ■, ■-difluoromethane as a refrigerant. A refrigerant compressor in which a three-type mixed refrigerant of methane and monochloro-1.2,2,2-tetrafluoroethane is used as a refrigerating machine oil that is compatible with the refrigerant, and the refrigerant circulates within the container. , the sliding parts in the compression mechanism are P
A first member made of an e-based metal and a second member made of spheroidal graphite cast iron are used, and the first member and the second member are combined so that they slide. There is.

本発明において、球状黒鉛鋳鉄は、添加元素や熱処理に
よって黒鉛を球状化したものであり、球状化することに
よって、黒鉛の内部切り欠き効果は片状黒鉛に比べて極
めて小さくなり、弾性係数が高くなって機械的性質が向
上する。In the present invention, spheroidal graphite cast iron is made by spheroidizing graphite through additive elements and heat treatment.By spheroidizing, the internal notch effect of graphite is extremely small compared to flaky graphite, and the elastic modulus is high. This improves mechanical properties.

球状化黒鉛とすることにより、球状化黒鉛の周辺刃部が
摺動表面に露出していると、異常摩耗を起こす場合があ
るので、このような刃部は除去することか好ましい。By using spheroidized graphite, if the peripheral blade portion of the spheroidized graphite is exposed on the sliding surface, abnormal wear may occur, so it is preferable to remove such a blade portion.

本発明において、上述した球状黒鉛鋳鉄の球状化率は、
ＪＩＳＧ５０２２の算出法によって求められ、球状化率
は４０％以上であることが好ましい。In the present invention, the spheroidization rate of the spheroidal graphite cast iron mentioned above is
It is determined by the calculation method of JIS G5022, and the spheroidization rate is preferably 40% or more.

これは、第５図のグラフに示されるように、球状化率が
４０％未満であると黒鉛鋳鉄の摩耗量が大きく、耐摩耗
性の効果が得られない。球状化率は高いほど好ましく、
１００％に近付くほど耐摩耗性か向上する。This is because, as shown in the graph of FIG. 5, if the spheroidization rate is less than 40%, the amount of wear of graphite cast iron is large, and no effect on wear resistance can be obtained. The higher the spheroidization rate, the better;
The closer it gets to 100%, the better the wear resistance becomes.

本発明において、Ｆｅ系金属としては、鋳鉄、鋼、焼結
合金などが挙げられる。In the present invention, examples of Fe-based metals include cast iron, steel, and sintered alloys.

焼結合金は、多孔性であるため摺動表面の多数の空孔に
油が溜まり、潤滑油の不足した不利な運転条件となった
場合、潤滑油の自己供給が可能で、金属摺動部の材料と
して利点を有している。Because sintered alloys are porous, oil accumulates in the many pores on the sliding surface, making it possible to self-supply lubricating oil in the event of unfavorable operating conditions where there is a lack of lubricating oil. It has advantages as a material.

しかも、封孔処理を行うことにより、焼結合金の内部組
織に介在する微小空隙からの圧力流体の漏洩を防止し、
耐圧力部品として使用することができる。より高い耐摩
耗性、耐食性が要求される場合は、部品を５００〜６０
０℃に加熱保持した水蒸気雰囲気中で処理し、部品表面
にＰｅ３　０４の被膜を形成する。Moreover, the sealing process prevents pressure fluid from leaking from the microscopic voids in the internal structure of the sintered alloy.
Can be used as pressure-resistant parts. If higher wear resistance and corrosion resistance are required, parts should be
Processing is performed in a steam atmosphere heated and maintained at 0° C. to form a Pe304 film on the surface of the component.

本発明において、焼結合金の気孔率は次に示す式によっ
て求められ、その値は３０％以下であることが好ましい
。In the present invention, the porosity of the sintered alloy is determined by the following formula, and the value is preferably 30% or less.

式二　気孔率−１−（ρ／ρ０） 、、（ｗ−ｗ）　　・ρＳ （Ｗ　　−Ｗ　　）−（Ｗｌ−Ｗ３） ただし、上式中、ρは粒子の密度（ｋｇ／ｍ”　）、ρ
Ｓは媒液の密度（ｋｇ／ｍ　３）　　ρ０は粒子の真密
度（ｋｇ／ｓ３）を表し、さらにＷ。は比重びんの重量
（ｋｇ）、Ｗｌは試料投入後比重びんに媒液を満たした
ときの重量（ｋｇ）、Ｗ２は比重びんに投入したときの
質量（ｋｇ）、Ｗ３は媒液だけを満たしたときの質量（
ｋｇ）を表すものである。Equation 2 Porosity -1-(ρ/ρ0) ,, (w-w) ・ρS (W-W)-(Wl-W3) However, in the above formula, ρ is the particle density (kg/m"), ρ
S represents the density of the medium (kg/m3), ρ0 represents the true density of the particles (kg/s3), and W. is the weight of the pycnometer (kg), Wl is the weight (kg) when the pycnometer is filled with the medium after adding the sample, W2 is the mass (kg) when the pycnometer is filled with the medium, and W3 is the weight when the pycnometer is filled with the medium only. The mass when
kg).

気孔率が３０％を越えると気密性や強度が充分でなく、
好ましくない。If the porosity exceeds 30%, the airtightness and strength will not be sufficient.
Undesirable.

さらに、本発明に使用する鋼としては、強度の点から炭
素を０．０５〜１，０重量％程度含有するものが好まし
い。たとえば亜共析炭素鋼、共析炭素鋼、過共析炭素鋼
などが挙げられる。Further, from the viewpoint of strength, the steel used in the present invention preferably contains about 0.05 to 1.0% by weight of carbon. Examples include hypoeutectoid carbon steel, eutectoid carbon steel, and hypereutectoid carbon steel.

そして、上述した材料のうち冷媒圧縮機における摺動部
の一方の側に球状化黒鉛鋳鉄を用い、他方の摺動部に鋳
鉄、鋼、もしくは焼結合金を使用する。Among the above-mentioned materials, spheroidized graphite cast iron is used for one side of the sliding part in the refrigerant compressor, and cast iron, steel, or sintered alloy is used for the other sliding part.

摺動部材料を組合せる際、摺動部同士が同じ材料である
と容易に相手材と凝着を起こし、逆に硬度の違いすぎる
もの同士を組合せると硬度の低い一方のキイ料か摩耗し
やすくなる。When combining sliding parts materials, if the sliding parts are made of the same material, they will easily adhere to the other material, and conversely, if they are combined with materials that are too different in hardness, the key material with the lower hardness will wear out. It becomes easier.

これらの組合せの例として、たとえば、Ｆｅ系金属を軸
受やピストンに使用し、球状黒鉛鋳鉄をシャフトやシリ
ンダに使用する。As an example of these combinations, for example, Fe-based metal is used for bearings and pistons, and spheroidal graphite cast iron is used for shafts and cylinders.

これらの材料は、熱処理を施したり、炭素含有量を変化
させることにより、硬度をある程度調整することができ
る。The hardness of these materials can be adjusted to some extent by subjecting them to heat treatment or changing their carbon content.

したがって、圧縮機構の摺動部材として、球状化黒鉛鋳
鉄を一方に使用し、この相手材として鋳鉄、鋼、もしく
は焼結合金を使用するよう組合せることにより、摺動部
材の耐摩耗性を長期に渡−一・て維持することかできる
。Therefore, by using spheroidized graphite cast iron on one side of the sliding member of the compression mechanism and using cast iron, steel, or sintered alloy as the other material, the wear resistance of the sliding member can be improved over a long period of time. It can be maintained for a long period of time.

（作　用） 一般に鋳鉄は遊離黒鉛を含んでおり、この遊離黒鉛か潤
滑剤として作用し、摺動部材の摩耗を低減させる。(Function) Generally, cast iron contains free graphite, and this free graphite acts as a lubricant and reduces wear on sliding members.

また、黒鉛は潤滑油を保持して、良好な油膜を形成させ
やすくするため、金属摺動部材として耐摩耗性を向上さ
せる。In addition, graphite retains lubricating oil and facilitates the formation of a good oil film, thereby improving wear resistance as a metal sliding member.

さらに、黒鉛の球状化によって、潤滑における異方性が
なくなり、一つの黒鉛粒子に保持される油の量が多くな
るため、潤滑性が向上する。Furthermore, the spheroidization of graphite eliminates anisotropy in lubrication and increases the amount of oil retained in one graphite particle, improving lubricity.

そして、冷媒圧縮機の摺動部位に用いる材料として、一
方の摺動部品である鉄系金属部品に対して、この相手材
として球状黒鉛鋳鉄を組合せることにより、冷凍機油中
での運転に際して、良好な耐摩耗性を得ることができる
。As the materials used for the sliding parts of the refrigerant compressor, by combining spheroidal graphite cast iron as the mating material with the ferrous metal parts that are one sliding part, when operating in refrigerating machine oil, Good wear resistance can be obtained.

（実施例） 次に、本発明の実施例について説明する。(Example) Next, examples of the present invention will be described.

実施例１ 黒鉛の球状化率を１００％として、ＪＩＳ規格によるＰ
ＣＤ　６０材を用い、シャフトおよびシリンダとして所
定形状に切り出した。Example 1 P according to JIS standard, assuming the spheroidization rate of graphite as 100%
A shaft and a cylinder were cut into predetermined shapes using CD 60 material.

一方、これらの摺動相手部品である軸受およびピストン
として、ＪＩＳ規格によるＳ−１５ｃ材を用い、所定形
状に切り出した。On the other hand, the bearing and piston, which are the sliding mating parts, were made of S-15c material according to the JIS standard and cut into a predetermined shape.

これらをアセトンにて脱脂した後、第１図と同一構成の
冷媒圧縮機を組立てた。After degreasing these with acetone, a refrigerant compressor having the same configuration as that shown in FIG. 1 was assembled.

つまり、第１図におけるシャフト８およびシリンダ１０
が球状化率１００％のＰＣＤ　６０材からなり、軸受９
およびローラ１３がＳ−１５Ｃ材からなっている。また
、第１図の冷媒圧縮機はロータリー式であるため、ピス
トンに相当するローラ１３がシリンダ〕０の内部で遊星
運動しつつ回転するようになっている。That is, the shaft 8 and cylinder 10 in FIG.
is made of PCD 60 material with a spheroidization rate of 100%, and the bearing 9
And the roller 13 is made of S-15C material. Further, since the refrigerant compressor shown in FIG. 1 is of the rotary type, the roller 13 corresponding to the piston rotates while making planetary motion inside the cylinder 0.

この冷媒圧縮機に、パラフィン系鉱油の冷凍機油を供給
し、冷媒としてｔ（ＣＦＣ２２−ＨＦＣ１５２ａ−ＨＣ
ＦＣ１２４の３種混合冷媒を用いて、上記冷媒圧縮機を
５００時間運転した。Paraffinic mineral oil refrigerating machine oil is supplied to this refrigerant compressor, and t(CFC22-HFC152a-HC
The above refrigerant compressor was operated for 500 hours using a 3-type mixed refrigerant of FC124.

また、３種混合冷媒はＨＣＰＣ２２、ＨＦＣ１５２ａお
よびＨＣＦＣ１２４の混合割合か異なる　３種類の３種
混合冷媒を用いて、それぞれについて５００時間の運転
を行った。In addition, three types of three-type mixed refrigerants having different mixing ratios of HCPC22, HFC152a, and HCFC124 were used, and each was operated for 500 hours.

その混合割合は次に示す第１表のとおりである。The mixing ratio is shown in Table 1 below.

なお、単位は重量％である。Note that the unit is weight %.

運転終了後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてシャフ
トの表面観察を行ったところ、摩耗痕はほとんど認めら
れなかった。After the operation was completed, the surface of the shaft was observed using a scanning electron microscope (SEM), and almost no wear marks were observed.

さらに、第３図に示すような摩耗試験機を用いてシャフ
トの耐摩耗性を評価した。Furthermore, the wear resistance of the shaft was evaluated using a wear tester as shown in FIG.

この装置は、シャフト３１をＶ−ブロック３２・３２で
挟み込み、■−ブロック３２の締め付けによる荷重を一
定の値に設定し、シャフト３１を回転させて冷媒を吹込
みながら、一定時間の摩耗量を調べるものである。In this device, a shaft 31 is sandwiched between V-blocks 32, 32, the load due to tightening of the V-blocks 32 is set to a constant value, and the amount of wear over a certain period of time is measured by rotating the shaft 31 and blowing refrigerant. It is something to investigate.

ここでは、ＨＣＦＣ２２−ＨＦＣ１５２ａ−ＨＣＦＣ１
２４の　３種混合冷媒を吹込みつつ、シャフトの回転を
２９０ｒｐ■とじて、シャフト３１を球状黒鉛鋳鉄とし
、■ブロック３２を鋼材として、第１表に示した冷媒１
から冷媒３までそれぞれについて試験を行った。Here, HCFC22-HFC152a-HCFC1
While blowing in the three types of mixed refrigerant of No. 24, the rotation of the shaft was stopped at 290 rpm, the shaft 31 was made of spheroidal graphite cast iron, and the block 32 was made of steel, and the refrigerant 1 shown in Table 1 was used.
Tests were conducted on each of the refrigerants from 1 to 3.

これらの結果を平均すると、球状黒鉛鋳鉄と鋼との組合
せでは摩耗量は１．１Ｂであった。この摩耗試験の結果
を第４図に示す。When these results are averaged, the amount of wear in the combination of spheroidal graphite cast iron and steel was 1.1B. The results of this wear test are shown in FIG.

実施例２ 摺動部材の組合せとして、シャフトおよびシリンダに球
状化率１００％の球状黒鉛鋳鉄を用い、軸受およびロー
ラにねずみ鋳鉄を用いた以外は実施例１と同一構成の冷
媒圧縮機を組立て、５００時間運転させた。Example 2 A refrigerant compressor having the same configuration as Example 1 was assembled, except that as a combination of sliding members, spheroidal graphite cast iron with a spheroidization rate of 100% was used for the shaft and cylinder, and gray cast iron was used for the bearings and rollers. It was operated for 500 hours.

また、ＨＣＰＣ２２−ＨＦＣ１５２ａ−ＨＣＦＣ１２４
（７）　３種混合冷媒としては実施例１と同様の混合割
合である　３種類を用いた。Also, HCPC22-HFC152a-HCFC124
(7) As the three-type mixed refrigerant, three types having the same mixing ratio as in Example 1 were used.

運転後のＳＥＭ観察の結果、シャフトの表面に摩耗痕は
ほとんど認められず、さらに、実施例１と同様の耐摩耗
性試験においても、摩耗量は２．８Ｉ１ｇと良好な結果
が得られた。この摩耗試験の結果を第４図に示す。As a result of SEM observation after operation, almost no wear marks were observed on the surface of the shaft, and furthermore, in the same wear resistance test as in Example 1, a good result was obtained with an amount of wear of 2.8I1g. The results of this wear test are shown in FIG.

実施例３ 摺動部材の組合せとして、シャフトおよびシリンダに球
状化率１００％の球状黒鉛鋳鉄を用い、軸受およびロー
ラにＦｅ系焼結合金を用い、実施例１と同一構成の冷媒
圧縮機を組立て、５００時間運転させた。Example 3 As a combination of sliding members, a refrigerant compressor with the same configuration as Example 1 was assembled, using spheroidal graphite cast iron with a spheroidization rate of 100% for the shaft and cylinder, and using Fe-based sintered alloy for the bearings and rollers. , and was operated for 500 hours.

運転後のＳＥＭ観察の結果、シャフトの表面に摩耗痕は
ほとんど認められず、さらに、実施例１と同様の耐摩耗
性試験においても摩耗量は３．５ｍｇと良好な結果が得
られた。As a result of SEM observation after operation, almost no wear marks were observed on the surface of the shaft, and furthermore, in the same wear resistance test as in Example 1, a good result of 3.5 mg of wear was obtained.

これら耐摩耗性試験の結果を第４図に示す。The results of these wear resistance tests are shown in FIG.

比較例 ローラにクロムモリブデン鋼、シリンダにＦｅ系焼結合
金を用い、シャフトにクロムモリブデン鋼、軸受にＦｅ
系焼結合金を用いて摺動部品を組合せ、実施例１と同一
構成の冷媒圧縮機を組立てた。Comparative example: The roller is made of chromium molybdenum steel, the cylinder is made of Fe-based sintered alloy, the shaft is made of chromium molybdenum steel, and the bearing is made of Fe.
A refrigerant compressor having the same configuration as in Example 1 was assembled by combining sliding parts using a sintered alloy.

この冷媒圧縮機にパラフィン系鉱油の冷凍機油を供給し
、冷媒に実施例１と同じ組成を有する　３種混合冷媒を
用いて、上記冷媒圧縮機を５００時間運転した。Paraffinic mineral oil refrigerating machine oil was supplied to this refrigerant compressor, and the refrigerant compressor was operated for 500 hours using a three-type mixed refrigerant having the same composition as in Example 1 as the refrigerant.

運転終了後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてシャフ
トの表面観察を行ったところ、摺動によって生じた摩耗
痕がはっきりと認められた。After the operation was completed, the surface of the shaft was observed using a scanning electron microscope (SEM), and wear marks caused by sliding were clearly observed.

さらに、第３図に示す摩耗試験機を用いて実施例と同一
条件でシャフトの耐摩耗性を評価した。Furthermore, the wear resistance of the shaft was evaluated using the wear tester shown in FIG. 3 under the same conditions as in the examples.

すると、３種混合冷媒の使用において、クロムモリブデ
ン鋼とＦｅ系焼結合金とを組合せた摺動部品は、摩耗量
が１５．５ｍｇと著しく、長時間の使用に耐え得ないも
のであった。When using the three types of mixed refrigerant, the sliding parts made of a combination of chromium molybdenum steel and Fe-based sintered alloy had a significant wear amount of 15.5 mg, and could not withstand long-term use.

実施例４ 続いて、球状黒鉛鋳鉄の球状化率を変化させた実施例に
ついて説明する。Example 4 Next, an example in which the spheroidization rate of spheroidal graphite cast iron is changed will be described.

摺動部材の組合わせとしては実施例１と同様の球状黒鉛
鋳鉄と鋼材との組合せとし、３種混合冷媒としては第１
表において冷媒２として示した混合割合のもの、冷凍機
油としてはナフテン系鉱油を使用した。The combination of sliding members is the same as in Example 1, spheroidal graphite cast iron and steel, and the three types of mixed refrigerant are the first
The mixture ratio shown as refrigerant 2 in the table was used, and naphthenic mineral oil was used as the refrigerating machine oil.

そして、球状化率９０％および８０％の球状黒鉛鋳鉄を
用いた以外は実施例１と同一構成の冷媒圧縮機を組立て
、５００時間運転させた。A refrigerant compressor having the same configuration as in Example 1 except that spheroidal graphite cast iron with a spheroidization rate of 90% and 80% was used was assembled and operated for 500 hours.

運転後のＳＥＭ観察の結果、シャフトの表面に摩耗痕は
ほとんど認められず、さらに、実施例１と同様の耐摩耗
性試験において、摩耗量は球状化率９０％の場合は２．
１ｍｇ、　８０％の場合は３．４ｍｇであった。As a result of SEM observation after operation, almost no wear marks were observed on the surface of the shaft, and furthermore, in the same wear resistance test as in Example 1, the amount of wear was 2.5% when the spheroidization rate was 90%.
1 mg, and 3.4 mg in 80% case.

このように、本発明によるＦｅ系金属と球状黒鉛鋳鉄と
の組合せで摺動部材を構成することにより、３種混合冷
媒の使用における摺動部材の耐摩耗性を向上させること
ができ、従来の機器および冷凍機油をそのまま使用し、
かつ長時間の使用に耐える良好な冷媒圧縮機が得られた
。As described above, by configuring the sliding member with a combination of Fe-based metal and spheroidal graphite cast iron according to the present invention, the wear resistance of the sliding member when using a three-type mixed refrigerant can be improved, and compared to the conventional Use equipment and refrigeration oil as is,
In addition, a good refrigerant compressor that can withstand long-term use was obtained.

なお、ここではロータリー式の冷媒圧縮機について説明
したが、往復式の冷媒圧縮機の場合は上記ローラが、シ
リンダ内を往復運動するピストンとなり、このピストン
とシリンダとの材料の組合せをＦｅ系金属と球状黒鉛鋳
鉄とが摺動するよう構成すればよい。Although a rotary refrigerant compressor has been described here, in the case of a reciprocating refrigerant compressor, the roller becomes a piston that reciprocates within the cylinder, and the material combination of the piston and cylinder is Fe-based metal. The structure may be such that the spheroidal graphite cast iron and the spheroidal graphite cast iron slide against each other.

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の冷媒圧縮機は、Ｆｅ系金
属からなる部材と、球状黒鉛鋳鉄からなる部材とを用い
、この部材同士が摺動するよう組合せて摺動部品を構成
しているので、モノクロロジフルオロメタン、１．１−
ジフルオロメタンおよびモノクロロ−１．２，２．２−
テトラフルオロエタンの３種混合冷媒の使用に際して、
耐摩耗性を大きく向上させることができる。[Effects of the Invention] As explained above, the refrigerant compressor of the present invention uses a member made of Fe-based metal and a member made of spheroidal graphite cast iron, and combines these members so that they slide against each other to form a sliding part. Since it consists of monochlorodifluoromethane, 1.1-
Difluoromethane and monochloro-1.2,2.2-
When using a 3-type mixed refrigerant of tetrafluoroethane,
Abrasion resistance can be greatly improved.

したがって、冷媒圧縮機の圧縮機構の耐摩耗性が長時間
安定して保たれ、長寿命の冷媒圧縮機を得ることができ
る。Therefore, the wear resistance of the compression mechanism of the refrigerant compressor is maintained stably for a long time, and a refrigerant compressor with a long life can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はロータリー式の密閉型冷媒圧縮機の縦断面図、
第２図は第１図に示した冷媒圧縮機の圧縮機構の横断面
図、第３図は摩耗試験機の断面図、第４図は摩耗試験結
果を示す図、第５図は黒鉛の球状化率と摩耗量との関係
を示す図である。 １−・・ケーシング、２・・・ステータ、３・・・ロー
タ、４・・・モータ機構、５・・・圧縮機構、６・・・
供給管、７・・・吐出管、８・・・シャフト、９・・・
フレーム、１０・・・シリンダ、１１・・・サブベアリ
ング、１２・・・クランク、１３・・・ローラ、１４・
・・ブレード、１５・・・スプリング、１６・・・吸込
室、１７・・・吐出室、１８・・・吸込口、１９・・・
吐出口、２０・・・冷凍機油。 出願人　　　　　株式会社　東芝 同　　　　　　東芝オーディオ・ビデオエンジニアリン
グ株式会社 代理人　弁理士　　須　山　佐　− ば）Figure 1 is a vertical cross-sectional view of a rotary hermetic refrigerant compressor.
Figure 2 is a cross-sectional view of the compression mechanism of the refrigerant compressor shown in Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view of the abrasion tester, Figure 4 is a diagram showing the results of the abrasion test, and Figure 5 is the graphite spherical shape. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the conversion rate and the amount of wear. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1--Casing, 2--Stator, 3--Rotor, 4--Motor mechanism, 5--Compression mechanism, 6--
Supply pipe, 7...Discharge pipe, 8...Shaft, 9...
Frame, 10...Cylinder, 11...Sub bearing, 12...Crank, 13...Roller, 14...
...Blade, 15...Spring, 16...Suction chamber, 17...Discharge chamber, 18...Suction port, 19...
Discharge port, 20...Refrigerating machine oil. Applicant Toshiba Corporation Toshiba Audio/Video Engineering Co., Ltd. Agent Patent Attorney S. Suyama)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）密閉された容器内にモータ機構および圧縮機構が
収容され、かつ、冷媒としてモノクロロジフルオロメタ
ン、１，１−ジフルオロメタンおよびモノクロロ−１，
２，２，２−テトラフルオロエタンの３種混合冷媒を、
冷凍機油として前記冷媒と相溶性を有する油を使用し、
前記冷媒が前記容器内を循環する冷媒圧縮機において、 前記圧縮機構における摺動部品は、 Ｆｅ系金属からなる第１の部材と、球状黒鉛鋳鉄からな
る第２の部材とを用い、 前記第１の部材と前記第２の部材とが摺動するよう組合
せて構成されたことを特徴とする冷媒圧縮機。(1) A motor mechanism and a compression mechanism are housed in a sealed container, and the refrigerants are monochlorodifluoromethane, 1,1-difluoromethane, and monochloro-1,
A three-type mixed refrigerant of 2,2,2-tetrafluoroethane,
Using an oil that is compatible with the refrigerant as the refrigerating machine oil,
In the refrigerant compressor in which the refrigerant circulates within the container, the sliding parts in the compression mechanism include a first member made of Fe-based metal and a second member made of spheroidal graphite cast iron; A refrigerant compressor, characterized in that the member and the second member are combined so as to slide. （２）前記球状黒鉛鋳鉄は、ＪＩＳＧ５０２２の算出法
による球状化率が４０％以上である請求項１記載の冷媒
圧縮機。(2) The refrigerant compressor according to claim 1, wherein the spheroidal graphite cast iron has a spheroidization rate of 40% or more according to the calculation method of JIS G5022. （３）前記Ｆｅ系金属は、鋳鉄、鋼および焼結合金の中
から選ばれた１種である請求項１記載の冷媒圧縮機。(3) The refrigerant compressor according to claim 1, wherein the Fe-based metal is one selected from cast iron, steel, and sintered alloy.