JPH0444116B2

JPH0444116B2 -

Info

Publication number: JPH0444116B2
Application number: JP58075314A
Authority: JP
Inventors: Takashi Maekawa; Shigetake Tominaga; Noryoshi Shige
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1983-04-28
Filing date: 1983-04-28
Publication date: 1992-07-20
Also published as: JPS59201992A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はロータリー圧縮機、詳しくは、軸受筒
をもつシリンダとフロント及びリヤヘツドとを備
え、前記シリンダのボアに、駆動軸の回転により
回転運動するロータを内装して、該ロータの前記
回転運動により気体を圧縮するごとくしたロータ
リー圧縮機に関する。

この種圧縮機は、前記ロータの回転に伴い相対
運動する摺接部−例えば前記ロータの上下面と各
ヘツドとの摺接部、前記ロータ外周面とシリンダ
内周面との摺接部、駆動軸とその軸受筒との摺接
部−を多数もつている。それら摺接部はいずれも
金属面同志が対向しており、特に駆動軸とその軸
受筒との摺接面は、広い面積で金属接触している
ことから、摩擦が生ずるだけでなく、焼付けの問
題も生じていた。

一方、本発明とは目的を異にするが、この種圧
縮機において、前記ロータの回転により摺接部と
なる圧縮空間の内壁にフッ素樹脂より成る被覆層
を形成したものが特開昭57−49084号公報に記載
されている。

上記従来の圧縮機を第５図に基づいて説明する
と、シリンダ５１内に偏心軸部５２と該軸部５２
に嵌合するロータ５３とを内装する一方、前記シ
リンダ５１に前記ロータ５３に摺接するベーン５
４を出退自由に内装し、前記ロータ５３が前記シ
リンダ５１内を偏心回転することにより気体の圧
縮作用を行うようにしたものである。

そして、この圧縮機は圧縮空間の内壁、即ちシ
リンダ５１内周面とフロント及びリヤヘツド（図
示せず）のボア５５側面に、４フツ化エチレン樹
脂、６フツ化プロピレン樹脂などのフツ素樹脂よ
り成る被覆層５６を形成し、該樹脂の断熱性を利
用して、前記圧縮空間内のガスが高温の前記シリ
ンダ５１、前記各ヘツドから吸熱する吸熱量を減
少させるようにしたものである。

さらに、前記被覆層５６を形成するフツ素樹脂
は、耐魔耗性、接着性が弱いため、このフツ素樹
脂の耐魔耗性、接着性を向上させるために、前記
被覆層５６の形成について、第６図に示すよう
に、摺接面（例えば前記シリンダ５１の内面）
に、まず、セラミツクなどからなる硬化層５６ａ
を形成し、その後、この硬化層５６ａの上にフツ
素樹脂層５６ｂを塗布、焼成して被覆層５６を形
成していた。

以上のごとく、前記従来のものは、樹脂に、耐
魔耗性、接着性に乏しい４フツ化エチレン樹脂、
６フツ化プロピレン樹脂などの汎用のフツ素樹脂
を用いたので、前記フツ素樹脂の耐魔耗性及び接
着性を向上させるために、わざわざ前記硬化層５
６ａを形成し、その上に前記フツ素樹脂を塗着し
なければならないのであつて、その結果、前記被
覆層５６を形成する作業が２段階になり、作業工
数が多くなる問題があつた。

そこで、本発明者らは、前記被覆層の形成にい
て研究を重ねた結果、テトラフルオロエチレン単
独重合体（以下PTFEと略す）とテトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
（以下FETPと略す）及びエチレン−テトラフル
オロエチレン共重合体（以下FTEFと略す）より
選ばれた少なくとも一種以上のテトラフルオロエ
チレン共重合体の液体媒体中への分散体に、ポリ
フエニレンサルフアイド（PPS）、ポリエーテル
サルフオン（PES）、ポリアミドイミド（PAI）、
及びポリイミド（PI）より選ばれた少なくとも
一種以上のフイルム形成性耐熱性樹脂を配合した
ことを特徴とする被覆組成物に着目し、この被覆
用組成物をロータリー圧縮機いおけるフロントエ
ツド及びリヤヘツドの軸受筒内周面と該軸受筒内
周面に摺接する駆動軸外周面との一方の摺接面に
用いることにより、ワンコートで、換言すると、
前記摺接部の表面に前記硬化層５６ａを形成する
ことなどの基材処理を行わなくとも、直接前記表
面に塗装できながら、しかも、前記被覆用組成物
は、摩擦係数が低く、硬度、耐魔耗性に優れてい
るでけでなく、耐熱性にも優れていることを見い
出し、塗装後、焼成することにより、接着性にも
優れた被覆層を形成できるようにしたのである。
即ち、本発明は、前記被覆用組成物をロータリー
圧縮機における前記摺接面に適用し、前記被覆用
組成物の特性を有効に利用した被覆層を形成し、
前記ロータリー圧縮機の性能を向上した点に新規
な特徴を有するものである。もちろん耐魔耗性を
さらに改善、あるいは着色などの目的で各種顔
料、補強剤などを被覆用組成物へ添加することも
できる。添加剤としは、ガラスフアイバー、ガラ
スビーズ、繊維、粒状のグラフアイト、カーボン
及び酸化チタン、酸化鉛、酸化鉄、酸化クロムな
どがあげられる。

この点を、第４図に基づき説明する。

前記組成物をロータリー圧縮機における前記摺
接面にエアースプレーなどの方法で塗装し、赤外
線乾燥させた後、焼成して被覆層Ｅを形成する
と、前記PI、PIA、PES、PPSが優先的に沈降し
て、下層E₁の主成分となり、基材との間に強力
な接着性を発揮するのである。

一方、前記PTFE、PTFE共重合体は表面に優
先的に浮いて、前記被覆層Ｅの表層E₂の主成分
を形成するので、前記各フツ素樹脂の優れた特性
（低摩擦係数、撥水、撥油性など）が生かされる。

また、塗膜中のPPS、PES、PAI、PIは、基材
との接着のみならず、塗膜の耐魔耗性、硬度の向
上にも寄与しているのである。

本発明は以上の研究成果に基ずくもので、目的
とするところは、低摩擦係数で耐摩耗性に優れ、
しかもワンコートで被覆層を形成できる被覆用組
成物を用いてフロントヘツド及びリヤヘツドの軸
受筒内周面と該軸受筒内周面に摺接する駆動軸外
周面との一方の摺接面に、前記被覆層を形成する
ことにより、前記被覆層を簡単な作業工程で形成
できるだげでなく、前記摺接面での焼付けを有効
に解消でき、圧縮機の性能も向上できるようにす
る点にある。

即ち、本発明は、前記被覆用組成物の特性に着
目し、ロータリー圧縮機における前記摺接面、即
ち、駆動軸の回転時、摺接による摩擦熱が発生
し、摩擦損失により圧縮効率に影響を与える前記
摺接面に前記組成物を塗着、焼成してその被覆層
を形成し、前記組成物の特性を有効に利用してロ
ータリー圧縮機の性能を向上するようにした点に
特徴を有するもので、前記目的を達成するため
に、シリンダと軸受筒をもつフロント及びリヤヘ
ツドとを備え、前記シリンダ内に駆動軸の回転に
より回動運転するロータを内装するロータリー圧
縮機において、前記軸受筒内周面と該軸受筒内周
面に摺接する前記駆動軸外周面との一方の摺接面
に、テトラフルオロエチレン単独重合体とテトラ
フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン及
びテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体の
なかの一種以上のテトラフルオロエチレン共重合
体の液体媒体中への分散体にポリフエニレンサル
フアイド、ポリエーテルサルフオン、ポリイミド
及びポリアミドイミドより選ばれた少なくとも一
種以上のフイルム形成性耐熱性樹脂を配合したこ
とを特徴とする被覆用組成物を塗着、焼成して成
る被覆層を形成して、前記摺接部での金属接触を
なくし、しかも前記被覆層をワンコートで形成で
きるようにしたものである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図に示すものは、ステーシヨナリーベーン
型のロータリー圧縮機であつて、密閉ケーシング
１の下方に冷媒を圧縮する圧縮要素２を内装する
と共に、その上方に、該圧縮要素２に動力を供給
するモータＭを内装している。

前記圧縮要素２は、内部にボア３をもつシリリ
ンダ４の上下部に、フロントヘツド５とリヤヘツ
ド６とを設ける一方、前記シリンダ４のボア３に
ロータ７を内装している。

また、前記シリンダ４に摺動溝（図示せず）を
形成して、該摺動溝内にベーン１０を出退可能に
設け、このベーン１０をばね（図示せず）によ
り、前記ロータ７に常時接触すべく付勢させて、
該ベーン１０により、前記ボア３を吸入口１１を
もつ低圧室３ａと吐出口（図示せず）をもつ高圧
室（図示せず）とに区画している。

また、前記モータＭは、そのステータ８に駆動
軸９を圧入固定している。

そして、その駆動軸９を、前記各ヘツド５，６
及びシリンダ４に挿通させて、該各ヘツド５，６
の軸受筒５ａ，６ａにより軸受支持させると共
に、前記駆動軸９の偏心軸部９ａを前記ボア３内
のロータ７に挿嵌している。

また、１２は前記吸入口１１と連通し、圧縮要
素２内に低圧冷媒を導く吸入管で、１３は、高圧
冷媒ガスを前記ケーシング１内から機外に吐出す
るための吐出管である。

第２図に示した実施例は、以上のごとく構成す
るロータリー圧縮機において、前記ロータ７の外
周面と軸受筒５ａ，６ａの内周面に摺接する前記
駆動軸９の各軸部９ｂ，９ｃ外周面とに、
PTFE、PTFE共重合体の一種以上を有機液体中
に分散したオルガノゾルに、PPS、PES、PAI、
PIのなかより選ばれた少なくとも一種を配合し
た被覆用組成物を塗着焼成して被覆層１５，１６
を形成したのである。

ここで、前記被覆層１５，１６を形成する前記
塗料の一例を説明する。

この塗料は、385部のメチルイソプチルケトン
（有機媒体）に平均粒径0.2〜0.5μのPTFE分散体
であるPTFE水性分散体（重合体含有量60重量％
［ダイキン工業製ポリフロンデイスバージヨンＤ
−１］）30部とFEP水性分散体（重合体含有量50
重量％（ダイキン工業製ネオフロンデイスパージ
ヨンND−１）］70部との混合物を分散し、さら
に水分を除去して、PTFE／FEP＝3/7組成の
PTFE−FEP25.0重量％を含む淡黄色半透明状の
オルガノゾル200部を作成する。

そしてこの混合オルガノゾル200部とPAI樹脂
AI−100（アモコ社製）100部、PES、100P（Ｉ、
Ｃ、Ｉ製）20部及びＮ−メチル−ピロリドン110
部、並びに顔料としてカーボンネオスペクトラマ
ーク（コロンビアカーボン製）６部及び酸化チ
タンFR−22（チタン工業製）１部を混練、慮過し
て作成するのである。

尚、PTFE、PTFE共重合体、及びPPS、
PES、PAI、PIなどの樹脂の混合比は上記実施例
に限るものではない。

次に、上記組成物を用いて摺接面に被覆層を形
成する方法を説明する。

前記ロータ７の外周面、前記軸部９ｂ，９ｃの
外周面を研磨、脱脂した後、サンドブラストし、
その上に、前記塗料をエアースプレーなどにより
塗装する。

さらに、赤外線乾燥し、次に280℃〜380℃で約
30分間焼成し、空冷して被覆層１５，１６を形成
するのである。

前記被覆層１６，１６の膜厚は20〜70μとし、
好ましくは40±5μとする。

以上のごとく構成する本実施例の作用を説明す
る。

まず、前記圧縮機の圧縮要素を簡単に説明す
る。

前記モータＭの駆動に伴う前記ロータ７の偏心
回転により、低圧冷媒を前記吸入管１２、吸入口
１１を介して前記ボア３の低圧室３ａに吸入する
と同時に、前記ボア３における高圧室の冷媒を所
定圧力まで圧縮して吐出口からシリンダ４外に吐
出し、さらにマフラー１４、吐出管１３を介して
機外に吐出するのである。

而して、前記各軸受筒５ａ，６ａの内周面に摺
接する前記駆動軸９の各軸部９ｂ，９ｃの外周面
に低摩擦係数で耐摩耗性の良好な被覆層１６を形
成したから、前記軸受筒５ａ，６ａ内周面に軸受
メタルを装着しなくとも、該軸受筒５ａ，６ａ内
周面と前記軸部９ｂ，９ｃ外周面とが摩耗するこ
とがないでけでなく、前記被覆層１６は耐熱性を
有し、また、焼成により接着性も良好にできるか
ら、これらの特性により圧縮効率に影響を与える
前記軸部９ｂ，９ｃが焼付けを生じたりすること
は有効に解消でき、前記圧縮機の性能を向上する
ことができるのである。

即ち、前記した被覆用組成物を用い、前記軸部
９ｂ，９ｃに前記被覆層１６を形成するようにし
たから、従来例のように硬化層を形成することな
くワンコートで行え、作業工数を少なくできるだ
けでなく、前記被覆層用組成物の特性を利用して
ロータリー圧縮機の性能を向上することもできる
のである。

また、前記ロータ７の外周面に前記被覆層１５
を形成したから、前記ロータ７の外周面と前記シ
リンダ４の内周面との摺接部が金属接触すること
をなくせるのである。

従つて、前記摺接部の隙間を従来のように接触
防止のために各部品の製作公差や組立公差を考慮
して殊更大きく取る必要がなく、つまりきわめて
小さくできながら摩擦による焼付けも防止できる
のである。その結果、該隙間を介して前記高圧室
から低圧室３ａに漏れる圧縮冷媒の量も従来に比
べて減少できるから成績係数も向上できるのであ
る。

尚、前記圧縮機の運転当初に、前記被覆層１５
がシリンダ４内面に接触していてもよく、前記被
覆層１５は前記圧縮機の運転によりわずかに摩耗
し、前記ロータ７の回転を許容する最小隙間から
自ずと形成できるのである。

また、前記ロータ７、駆動軸９もしくは両ヘツ
ド５，６を焼結合金で形成する場合には、前記被
覆工程のうち研磨、サンドブラストの作業を省略
できるのであつて、前記作業を一層簡単にするこ
とができるのである。

尚、前記被覆層１５，１６が一般のフツ素樹脂
に比べて耐摩耗性の点でも優れていることは第３
図に示すごとく実験的に確認している。

即ち、第３図に示すものは、前記塗料による被
覆層のスラスト摩耗試験（鈴木・松原式摩耗試験
機による。荷重（Ｐ）＝４Kg／cm²、回転速度（Ｖ）
＝１ｍ／sec）の結果を示すもので、本実施例の
被覆層Ａは従来の汎用のフツ素樹脂から成る被覆
層Ｂと比較して、単位摩耗時間当たりの摩耗量が
半分以下である。

上記実施例においては、前記軸部９ｂ，９ｃに
前記被覆層１６を形成したが、前記軸部９ｂ，９
ｃと前記軸受筒５ａ，６ａとで摺接部を構成する
２部材の一方の摺接面に形成すればよく、前記被
覆層を前記２部材の両方の前記摺接面に形成する
と、それら被覆層同志が粘着を生じ、かえつて好
ましくない。

また、前記実施例は、ステーシヨナリーベーン
型のロータリー圧縮機に前記被覆層を形成した
が、スライデイングベーン型のロータリー圧縮機
にも適用できるのはもちろんである。

以上のごとく本発明は、シリンダ４と軸受筒５
ａ，６ａをもつフロント及びリヤヘツド５，６と
を備え、前記シリンダ４内に駆動軸９の回転によ
り回転運動するロータ７を内装するロータリー圧
縮機において、前記軸受筒５ａ，６ａ内周面と該
軸受筒５ａ，６ａ内周面に摺接する前記駆動軸９
外周面との一方の摺接面に、テトラフルオロエチ
レン単独重合体とテトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン及びテトラフルオロエチレ
ン−エチレン共重合体のなかの一種以上のテトラ
フルオロエチレン共重合体の液体媒体中への分散
体にポリフエニレンサルフアイド、ポリエーテル
サルフオン、ポリイミド及びポリアミドイミドよ
り選ばれた少なくとも一種以上のフイルム形成性
耐熱性樹脂を配合したことを特徴とする被覆用組
成物を塗着、焼成して成る被覆層１６を形成した
から、前記被覆層１６は耐熱性を有し、また、焼
成により接着性も良好にできるから、これらの特
性により圧縮効率に影響を与える前記駆動軸９の
摺接部が焼付けを生じたりすることは有効に解消
でき、前記圧縮機の性能を向上することができる
のである。

即ち、前記した被覆用組成物を用い、前記軸受
筒５ａ，６ａの内周面または前記駆動軸９の前記
軸受筒５ａ，６ａの内周面との摺接部のどちらか
一方に前記被覆層１６を形成するようにしたか
ら、従来例のように硬化層を形成することなくワ
ンコートで行え、作業工数を少なくできるだけで
なく、前記被覆用組成物の特性を利用してロータ
リー圧縮機の性能を向上することもできるのであ
る。

つまり、前記被覆用組成物が、前記した特性を
備えていることに着目し、この組成物を前記ロー
タリー圧縮機における前記摺接面に適用し、塗着
焼成により前記被覆層を形成した点に特徴を有す
るものであつて、斯く構成したから、前記組成物
の特性を利用して、作業工数を少なくワンコート
で前記被覆層を形成できるでけでなく、前記軸受
筒内周面と駆動軸外周面との摺接面での金属接触
による摩耗はもちろん、耐熱性を利用した焼成に
より接着性が高く、しかも耐熱性をもつ被覆層を
形成できるから、圧縮効率に影響を与える摩擦に
よる焼付けが生ずるのを有効に解消でき、ロータ
リー圧縮機の性能を向上できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図
は要部の拡大縦断面図、第３図は本発明の試験結
果を示す説明図、第４図は本発明にかかる被覆層
の拡大断面説明図、第５図は従来例を示す説明
図、第６図は同要部の拡大断面図である。４……シリンダ、５……フロントヘツド、６…
…リヤヘツド、５ａ，６ａ……軸受筒、７……ロ
ータ、９……駆動軸、１６……被覆層。

Claims

【特許請求の範囲】

１シリンダと軸受筒をもつフロント及びリヤヘ
ツドとを備え、前記シリンダ内に駆動軸の回転に
より回転運動するロータを内装するロータリー圧
縮機において、前記軸受筒内周面と該軸受筒内周
面に摺接する前記駆動軸外周面との一方の摺接面
に、テトラフルオロエチレン単独重合体とテトラ
フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン及
びテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体の
なかの一種以上のテトラフルオロエチレン共重合
体の液体媒体中への分散体にポリフエニレンサル
フアイド、ポリエーテルサルフオン、ポリイミド
及びポリアミドイミドより選ばれた少なくとも一
種以上のフイルム形成性耐熱性樹脂を配合したこ
とを特徴とする被覆用組成物を塗着、焼成して成
る被覆層を形成したことを特徴とするロータリー
圧縮機。