KR20070026144A - Swash plate for use in swash plate compressor and swash plate compressor - Google Patents

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나오나리 타니가와
타쿠미 하야시
코죠 카케이
사토루 후쿠자와
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엔티엔 가부시키가이샤
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Abstract

A swash plate and an inclined type compressor for a swash plate type compressor is provided to use for a long period of time in a swash plate type compressor using carbon dioxide as a cooling medium by coating the metallic swash plate with materials with abrasive resistance and adhesive property. A swash plate and a swash plate type compressor for an inclined plate type compressor comprises a housing, a rotating shaft, a shoe, and a lubricant coating. The housing is charged with a cooling medium. The rotary shaft passes through the housing. A swash plate(3) is mounted on the rotary shaft in angle, or is mounted on the rotary shaft by coupling members. The shoe is installed between the swash plate and a piston to convert the rotational motion to a reciprocal motion of the piston for alternatively compress and expand the cooling medium within the housing. The swash plate contains metal plate, and on the surface of the metal plates which slides to the shoe is coated with lubricant coating(11). The lubricant coating is made of fluororesin, heat resistant resin, and metallic oxide powder. The lubricant coating contains 100 parts by weight of fluororesin, 100 to 150 parts by weight of heat resistant resin, and 5 to 20 parts by weight of metallic oxide powder. The metallic oxide powder is made from iron oxide powder. A porosity middle layer(10a) is installed between the metal plate and the lubricant coating.

Description

경사판식 압축기용 경사판과 경사판식 압축기{SWASH PLATE FOR USE IN SWASH PLATE COMPRESSOR AND SWASH PLATE COMPRESSOR}Inclined Plate Compressor and Inclined Plate Compressor {SWASH PLATE FOR USE IN SWASH PLATE COMPRESSOR AND SWASH PLATE COMPRESSOR}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 경사판식 압축기의 수직 단면도이다. 1 is a vertical sectional view of an inclined plate compressor according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 경사판에 대한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of the inclined plate of FIG.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경사판식 압축기용 경사판에 대한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of the inclined plate for the inclined plate compressor according to the second embodiment of the present invention.

본 발명은 예를 들어 공기조화기(에어콘)에 사용되는 경사판식 압축기용 경사판, 및 이러한 경사판 압축기에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the inclination plate for inclination plate type | mold compressors used for an air conditioner (air conditioner), for example, and this inclination plate compressor.

경사판식 압축기는 냉매로 충전된 하우징, 하우징을 관통하여 뻗어있는 회전축, 회전축에 대해 비스듬히 뻗도록 회전축에 직접 장착되거나 커플링 부재를 통해 회전축에 간접적으로 장착되는 경사판을 포함하고 있다. 경사판의 회전 운동은 냉매를 팽창 및 압축시키기 위해 경사판과 슬라이딩 접촉하고 있는 슈(shoe)를 통해 피스톤의 왕복 운동으로 변환된다. 이러한 경사판식 압축기에 사용되는 피스톤은 더블 헤드 피스톤이거나 싱글 헤드 피스톤이다. 더블 헤드 피스톤이 사용되는 경 우, 냉매는 경사판의 양 측면 상의 각 피스톤의 두 헤드에 의해 팽창되고 압축된다. 싱글 헤드 피스톤이 사용되는 경우, 냉매는 경사판의 한 측면 상의 각 피스톤의 단일 헤드에 의해 팽창되고 압축된다. 슈는 경사판의 한 측면 상에만 제공되거나 경사판의 양 측면 상에 제공된다. The inclined plate compressor includes a housing filled with a refrigerant, a rotating shaft extending through the housing, and an inclined plate mounted directly to the rotating shaft to extend at an angle with respect to the rotating shaft or indirectly mounted to the rotating shaft through a coupling member. The rotational movement of the swash plate is converted into reciprocating motion of the piston through a shoe in sliding contact with the swash plate to expand and compress the refrigerant. The piston used in such a gradient plate compressor is a double head piston or a single head piston. If a double head piston is used, the refrigerant is expanded and compressed by the two heads of each piston on both sides of the swash plate. If a single head piston is used, the refrigerant is expanded and compressed by a single head of each piston on one side of the swash plate. The shoe is provided on only one side of the inclined plate or on both sides of the inclined plate.

이러한 경사판식 압축기의 작동 직후에, 금속으로 만들어진 경사판과 슈는 윤활제가 하우징에 흘러들어가기 전에 윤활제가 없는 상태로 경사판과 슈 사이에서 서로 슬라이딩 접촉하게 된다. 따라서, 소착(seizure)이 경사판과 슈 사이에 발생하는 경향이 있다. 이러한 소착을 방지하기 위하여, 슈와 슬라이딩 접촉하게 되는 금속 경사판의 표면상에 열 용사(flame spraying)에 의해 구리 또는 알루미늄의 금속 코팅을 형성하고, 그 열 용사된 금속 층 상에 납 피복 층, 주석 피복 또는 납-주석 피복 층, 또는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 코팅, 이황화 몰리브덴이나 이황화 몰리브덴과 흑연의 혼합물로 이루어진 코팅을 형성하는 것(일본 특허 공개 공보 8-199327A;문헌 1), 열경화성 수지인 폴리아미드-이미드(PAI) 수지와 PTFE를 포함하고 PAI에 응고된 고체 윤활제를 포함하는 슬라이딩 층을 형성하는 것(일본 특허 공개 공보 2003-138287A;문헌 2), 또는 주로 주석, 구리 또는 금속 인산염으로 이루어진 중간층과 열경화성 수지 및 이황화 몰리브덴과 흑연으로부터 선택된 적어도 하나의 고체 윤활제를 포함하는 슬라이딩 접촉 층을 형성하는 것(일본 특허 공개 공보 11-13638;문헌3)이 제안되어 있다.Immediately after the operation of the inclined plate compressor, the inclined plate and the shoe made of metal are brought into sliding contact with each other between the inclined plate and the shoe in the absence of lubricant before the lubricant flows into the housing. Therefore, seizure tends to occur between the inclined plate and the shoe. To prevent this squeeze, a metal coating of copper or aluminum is formed by flame spraying on the surface of the metal inclined plate in sliding contact with the shoe, and the lead coating layer, tin on the thermally sprayed metal layer Forming a coating or lead-tin coating layer or a polytetrafluoroethylene (PTFE) coating, a coating made of molybdenum disulfide or a mixture of molybdenum disulfide and graphite (Japanese Patent Laid-Open No. 8-199327A; Document 1), which is a thermosetting resin Forming a sliding layer comprising polyamide-imide (PAI) resin and PTFE and comprising a solid lubricant solidified to PAI (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-138287A; Document 2), or mainly tin, copper or metal phosphate Sliding contact layer comprising an intermediate layer consisting of a thermosetting resin and at least one solid lubricant selected from molybdenum disulfide and graphite (Japanese Patent Laid-Open No. 11-13638; Document 3) has been proposed.

현재 개발되고 있는 이산화탄소 가스를 냉매로서 사용하는 경사판식 압축기의 경우에, 압축기 내 압력이 10MP 정도로 높게 상승하고 그 결과, 경사판과 슈 사 이의 슬라이딩 압력이 더 높아지는 경향이 있다. 따라서, 경사판의 금속 기판상에 형성되는 코팅에 대해서, 기판에 대한 높은 접착력 및 높은 내마모성이 요구된다.In the case of inclined plate type compressors using carbon dioxide gas, which is currently being developed, as a refrigerant, the pressure in the compressor rises as high as 10 MP, and as a result, the sliding pressure between the inclined plate and the shoe tends to be higher. Therefore, for the coating formed on the metal substrate of the inclined plate, high adhesion to the substrate and high wear resistance are required.

문헌 1의 구성에 있어서, 금속 기판의 표면상에 열 용사하여 구리 또는 알루미늄의 금속 층을 형성한 후, 이 열 용사된 금속 층 상에 피복 층 또는 코팅 층을 형성하는 것이 필요하다. 이는 경사판의 제조 공정 수를 현저하게 늘려, 그 제조 비용을 증가시킨다. 경사판이 이산화탄소 가스가 냉매로 사용되는 압축기에 사용되는 경우, 열 용사된 금속 층상에 형성된 PTFE 코팅과 같은 수지 코팅은 기판에 대한 접착력 및 내마모성이 충분하지 않다.In the configuration of Document 1, it is necessary to thermally spray on the surface of the metal substrate to form a metal layer of copper or aluminum, and then form a coating layer or a coating layer on the thermally sprayed metal layer. This significantly increases the number of manufacturing steps of the inclined plate, thereby increasing its manufacturing cost. When the inclined plate is used in a compressor in which carbon dioxide gas is used as a refrigerant, a resin coating such as a PTFE coating formed on a thermally sprayed metal layer does not have sufficient adhesion and wear resistance to the substrate.

문헌 2의 구성에 있어서, 경사판은 보다 적은 제조 공정으로 제조될 수 있다. 그러나, 단순히 PTFE를 포함하는 고체 윤활제를 추가해서는, 슬라이딩 층을 형성하는 PAI는 이산화탄소 가스가 냉매로 사용되는 경사판식 압축기에 사용되기에는 내마모성이 충분하지 않다. 또한, 중간층 및 슬라이딩 접촉 층을 포함하고 있는, 문헌 3에 개시된 경사판도 이산화탄소 가스가 냉매로서 사용되는 경사판식 압축기에 사용되기에는 접착력 및 내마모성이 충분하지 않다.In the configuration of Document 2, the inclined plate can be manufactured with fewer manufacturing processes. However, by simply adding a solid lubricant comprising PTFE, the PAI forming the sliding layer is not abrasion resistant enough for use in inclined plate compressors where carbon dioxide gas is used as the refrigerant. In addition, the inclined plate disclosed in Document 3, which includes an intermediate layer and a sliding contact layer, also does not have sufficient adhesion and wear resistance for use in an inclined plate compressor in which carbon dioxide gas is used as a refrigerant.

본 발명의 목적은 경사판식 압축기에 사용되는 경사판을 제공하는 것으로서, 이 경사판은 금속 기판, 및 이 기판상에 형성되어 우수한 내소착성(resistance to seizure), 접착력과 내마모성을 가지고 있는 코팅층을 포함하고 있고, 이산화탄소 가스가 냉매로서 사용되는 경사판식 압축기에 충분히 장시간 동안 사용될 수 있는 경사판을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inclined plate for use in an inclined plate compressor, the inclined plate comprising a metal substrate and a coating layer formed on the substrate having excellent resistance to seizure, adhesion and wear resistance. The present invention provides an inclined plate that can be used for a sufficiently long time in an inclined plate compressor in which carbon dioxide gas is used as a refrigerant.

본 발명에 따르면, 냉매로 충전된 하우징, 하우징을 관통하여 뻗어 있는 회전축, 회전축에 대하여 비스듬이 뻗어 있도록 회전축에 직접 장착되어 있거나 커플링 부재를 통해서 회전축에 간접적으로 장착되어 있는 경사판, 피스톤, 하우징의 냉매를 교번적으로 압축 및 팽창시키기 위하여 경사판의 회전 운동이 슈를 통해 피스톤의 왕복 운동으로 변환되도록 경사판과 피스톤사이에 배치되어 경사판과 슬라이딩 접촉하는 슈으로 구성된 경사판식 압축기용 경사판이 제공되는데, 이 경사판은 금속 기판과, 플루오르수지, 내열성 수지 및 금속 산화물 분말로 이루어지고 슈와 슬라이딩 접촉하게 되는 금속 기판의 표면에 형성된 윤활코팅으로 구성되어 있다.According to the present invention, a housing filled with a refrigerant, a rotating shaft extending through the housing, an inclined plate, a piston, a housing mounted directly to the rotating shaft so as to extend obliquely with respect to the rotating shaft, or indirectly mounted to the rotating shaft through a coupling member. In order to alternately compress and expand the refrigerant, there is provided an inclined plate compressor comprising an shoe disposed between the inclined plate and the piston so as to slide in contact with the inclined plate such that the rotational movement of the inclined plate is converted into the reciprocating motion of the piston through the shoe. The inclined plate is composed of a metal substrate and a lubricating coating formed on the surface of the metal substrate which is made of fluororesin, heat resistant resin, and metal oxide powder and is in sliding contact with the shoe.

플루오르수지는 마찰력이 낮으므로, 윤활코팅에 대한 내소착성을 부여할 수 있다. 플루오르수지는 윤활코팅과 슈 사이의 슬라이딩 접촉부에서 생기는 온도를 견딜 수 있는 충분한 내열성을 가져야 하며, PTFE(융융점 θM: 327℃; 연속으로 사용가능한 온도 θA: 260℃), 테트라플루오르에틸렌-헥사플루오르프로필렌 공중합체(θM: 270℃; θA: 200℃), 테트라플루오르에틸렌-퍼플루오르알킬비닐에테르 공중합체(θM: 310℃; θA: 260℃), 테트라플루오르에틸렌-에틸렌 공중합체(θM: 270℃; θA: 150℃), 폴리클로르트리플루오르에틸렌(θM: 210℃; θA: 120℃) 또는 에틸렌-클로르트리플루오르에틸렌 공중합체(θM: 240℃; θA: 150℃) 또는 이것들의 공중합 체 또는 삼중합체가 될 수 있다. Since the fluororesin has a low frictional force, the fluororesin can impart adhesion to the lubrication coating. The fluororesin must have sufficient heat resistance to withstand the temperature generated at the sliding contact between the lubricating coating and the shoe, and can be made of PTFE (melting point θ M : 327 ° C .; continuously usable temperature θ A : 260 ° C.) Hexafluoropropylene copolymer (θ M : 270 ° C .; θ A : 200 ° C.), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (θ M : 310 ° C .; θ A : 260 ° C.), tetrafluoroethylene-ethylene air Coalesced (θ M : 270 ° C .; θ A : 150 ° C.), polychlorotrifluoroethylene (θ M : 210 ° C .; θ A : 120 ° C.) or ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (θ M : 240 ° C .; θ A : 150 ° C.) or copolymers or terpolymers thereof.

이것들 중에서, -CF2CF2-인 반복 유닛을 포함하는 PTFE는 340 내지 380℃에서 1010 내지 1011Pa·s 의 충분히 높은 융융 점도를 갖으므로, 융해점보다 높은 온도에서도 유동할 가능성이 적어서, 플루오르수지들 중에서 내열성이 가장 높다. 또한 상온에서는 우수한 슬라이딩 특성을 보인다. 이러한 PTFE들 중에서, 윤활제등급의 PTFE 분말이 특히 바람직하다. 시중에서 입수할 수 있는 윤활제등급의 PTFE 분말에는 POLYFLON M15과 LUBRON L-2(모두 다이킨 고교 가부시키가이샤에서 제조), TEFLON TLP-10(듀폰에서 제조), FLUON G163(아사히 가라스 가부시키가이샤에서 제조)등이 있다. 윤활제등급의 PTFE 분말은 PTFE를 가열(calcine)하고 분쇄하여 생산된 재생 PTFE, 또는 감마선으로 PTFE의 분자량을 감소시킨 PTFE에 방사선을 조사함으로써 제조된다. 시중에서 구입할 수 있는 감마선이 조사된 PTFE 분말은 KT400H(키타무라 가부시키가이샤에서 제조)를 포함하고 있다.Among these, PTFE containing a repeating unit of —CF 2 CF 2 — has a sufficiently high melting viscosity of 10 10 to 10 11 Pa · s at 340 to 380 ° C., so it is less likely to flow even at a temperature higher than the melting point, Among the fluororesins, the heat resistance is the highest. In addition, it exhibits excellent sliding characteristics at room temperature. Among these PTFEs, lubricant grade PTFE powders are particularly preferred. Commercially available lubricant grade PTFE powders include POLYFLON M15 and LUBRON L-2 (both manufactured by Daikin Kogyo Co., Ltd.), TEFLON TLP-10 (manufactured by DuPont), and FLUON G163 (Asahi Glass Co., Ltd.). Manufactured by). Lubricant grade PTFE powders are prepared by irradiating PTFE, which is produced by heating and grinding PTFE, or PTFE, which has reduced molecular weight of PTFE with gamma rays. Commercially available gamma-irradiated PTFE powder contains KT400H (manufactured by Kitamura Co., Ltd.).

PTFE 분말은 몰딩용 분말 또는 고체 윤활제용 미세 분말의 형태일 수 있고, 이 미립자의 평균 직경은 0.1 내지 20㎛이고, 바람직하게는 0.2 내지 10㎛이다. 이 범위 내에서, PTFE 분말은코팅제 내에서 덩어리로 되려는 가능성이 적으므로, 그 코팅 내에서 균일하게 분산된다.The PTFE powder may be in the form of a powder for molding or a fine powder for a solid lubricant, and the average diameter of these fine particles is 0.1-20 탆, preferably 0.2-10 탆. Within this range, the PTFE powder is less likely to agglomerate in the coating agent and therefore uniformly dispersed in the coating.

내열성 수지는 윤활코팅의 열 감성없이 금속 기판에 강하게 접착되고, 또한 플루오르수지 분말 입자 또는 금속 산화물 분말 입자를 함께 결합한다. 내열성 수지에는 폴리이미드계 수지, 에폭시계 수지, 페놀계 수지 또는 실리콘계 수지 등이 있다. 이 중에서, 폴리이미드계 수지가 내열성 및 접착력의 면에서 가장 높다.The heat resistant resin is strongly adhered to the metal substrate without the thermal sensitivity of the lubricating coating, and also binds the fluororesin powder particles or the metal oxide powder particles together. Heat resistant resins include polyimide resins, epoxy resins, phenolic resins, and silicone resins. Of these, polyimide resins are the highest in terms of heat resistance and adhesion.

본 발명에서 사용가능한 특정 폴리이미드계 수지에는 폴리이미드(PI), 폴리아미드-이미드(PAI), 폴리에스테르이미드 및 폴리에스테르아미드-이미드 등이 있다. 이들 중에서, PI 및 PAI가 바람직하고, 이미드 결합 또는 아미드 결합이 방향족 기를 통해 함께 결합된 방향족 폴리이미드 및 방향족 폴리아미드-이미드가 특히 바람직하다.Specific polyimide resins usable in the present invention include polyimide (PI), polyamide-imide (PAI), polyesterimide and polyesteramide-imide and the like. Among them, PI and PAI are preferable, and aromatic polyimide and aromatic polyamide-imide in which imide bonds or amide bonds are bonded together through an aromatic group are particularly preferable.

PI는 예를 들어 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 또는 디메틸아세트아미드(DMAC)와 같은 비양성자성 극성 용매에서 산 디안하이드리드 및 디아민의 개환 중부가 반응에 의해 얻어진 폴리이미드 전구체인 폴리아미드 카르복실 산의 가열 고리화 및 탈수 고리화에 의해 얻어진다. PI는 그 안에 폴리아미드 카르복실 산과 혼합된 상태로 사용될 수 있다.PI is a polyimide precursor obtained by ring-opening polyaddition reaction of acid dianhydride and diamine in an aprotic polar solvent such as, for example, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) or dimethylacetamide (DMAC) Obtained by heat cyclization and dehydration cyclization of the polyamide carboxylic acid. PI can be used mixed with polyamide carboxylic acid therein.

PAI는 이미드 결합 및 아미드 결합을 가지는 수지이다. 방향족 폴리아미드-이미드의 이미드 결합은 예를 들어 폴리아미드 산, 폐쇄된 이미드 링, 또는 그 혼합물의 전구체이다. 이러한 방향족 폴리아미드-이미드 수지중 일부는 방향족 1차 디아민(예컨대 디페닐메탄디아민) 및 방향족 3염기 산 무수물(anhydride)(예컨대 트리멜리테이트 무수물의 모노아실 또는 디아실 할로겐 유도체)로부터 생성되고, 방향족 폴리아미드-이미드 수지중 나머지는 방향족 디소시아네이트 화합물(예컨대 디페닐메탄 디소시아네이트) 및 방향족 3염기 산 무수물로부터 생성된다. 아미드 결합보다 높은 비율로 이미드 결합을 포함하는 PAI들 중에는, 방향족, 지방족 또는 지환식 디소시아네이트 화합물, 방향족 4염기 산 이 무수물(dianhydride) 및 방향 족 3염기 산 무수물로부터 생성되는 것이 있다. 전술한 모든 PAI들은 본 발명에 사용가능하다. PAI is a resin having an imide bond and an amide bond. Imide linkages of aromatic polyamide-imides are, for example, precursors of polyamide acids, closed imide rings, or mixtures thereof. Some of these aromatic polyamide-imide resins are produced from aromatic primary diamines (such as diphenylmethanediamine) and aromatic tribasic acid anhydrides (such as monoacyl or diacyl halogen derivatives of trimellitate anhydride), The remainder of the aromatic polyamide-imide resins are produced from aromatic disocyanate compounds (such as diphenylmethane disocyanate) and aromatic tribasic acid anhydrides. Among the PAIs containing imide bonds in a higher proportion than the amide bonds, there are aromatic, aliphatic or alicyclic disocyanate compounds, aromatic tetrabasic acids resulting from dianhydrides and aromatic tribasic acid anhydrides. All of the aforementioned PAIs can be used in the present invention.

금속 산화물 분말은 윤활코팅의 내마모성을 향상시키는 역할을 하며, 철 산화물, 티타늄 산화물, 마그네슘 산화물, 또는 알루미늄 산화물의 분말일 수 있다. The metal oxide powder serves to improve the wear resistance of the lubricating coating, and may be a powder of iron oxide, titanium oxide, magnesium oxide, or aluminum oxide.

윤활코팅은, 예를 들어 융융도금(dipping), 스프레이 코팅, 브러쉬 코팅 또는 분말 코팅에 의해, 전술한 조성물을 금속 기판의 표면에 도포하고, 도포된 이 코팅제를 가열함으로써 형성될 수 있다. 스프레이 코팅이 코팅제를 도포하는데 사용된다면, 코팅제가 금속 기판의 표면에 미세 미립자의 형태로 접착되기 때문에 코팅의 두께를 높은 정밀도로 조절하는 것이 가능하다.Lubricating coatings can be formed by applying the above-mentioned composition to the surface of a metal substrate, for example by dipping, spray coating, brush coating or powder coating, and heating the applied coating. If a spray coating is used to apply the coating, it is possible to control the thickness of the coating with high precision since the coating is adhered to the surface of the metal substrate in the form of fine particles.

분말 코팅을 제외하고, 코팅제는 플루오르수지, 열경화성 수지 및 금속 산화물 분말을 용매에 분산시키거나 용해시킴으로써 얻어진다. 적절한 용매에는 아세톤 및 메틸 에틸 케톤과 같은 케톤, 메틸 아세테이트 및 에틸 아세테이트와 같은 에스테르, 톨루엔 및 크실렌과 같은 방향족 탄화수소, 메틸클로로포름, 트리클로로에틸렌 및 트리클로로트리플루오르에탄과 같은 유기 할로겐화 화합물, 그리고 NMP, DMAC, 메틸이소피롤리돈(MIP) 및 디메틸포름아미드(DMF)와 같은 비양성자성 극성 용매(aprotic polar solvent) 등이 있다. 분말 코팅에 대해서는 용매는 사용되지 않는다.Except for powder coating, the coating agent is obtained by dispersing or dissolving fluororesin, thermosetting resin and metal oxide powder in a solvent. Suitable solvents include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, organic halogenated compounds such as methylchloroform, trichloroethylene and trichlorotrifluoroethane, and NMP, DMAC , Aprotic polar solvents such as methylisopyrrolidone (MIP) and dimethylformamide (DMF). No solvent is used for powder coating.

금속 분말 상에 형성된 코팅제 층의 두께는 가열 후에 5 내지 40㎛, 바람직하게는 10 내지 30㎛이다. 만약 그 두께가 5㎛ 미만인 경우에, 슈가 코팅에 불균일하게 접촉한다면 코팅은 부분적으로 마모될 수 있다. 만약 두께가 40㎛를 초과 하는 경우에는, 코팅이 마모되는 경향이 생긴다. The thickness of the coating layer formed on the metal powder is 5 to 40 mu m, preferably 10 to 30 mu m after heating. If the thickness is less than 5 μm, the coating may be partially worn if the shoe contacts the coating unevenly. If the thickness exceeds 40 mu m, the coating tends to wear.

코팅층의 적절한 가열온도(calcining temperature)는 코팅제를 형성하는 내열성 수지의 종류에 따라 변하긴 하지만 200 내지 350℃이다. 가열온도가 200℃ 미만인 경우에, 전구체로서 폴리아미드 산의 이미드 반응은 충분하기 않으며, 따라서 금속 기판에 대한 코팅층의 접착이 충분하지 않을 수 있다. 가열온도가 350℃를 초과하는 경우에는, 플루오르수지가 그 용융점보다 높은 온도로 가열되어 분해되기 시작한다. 만약 금속 기판이 알루미늄 합금과 같은 경주조합금(light cast alloy)으로 만들어진 경우에는, 금속 기판이 250℃를 초과하여 가열될 경우 열변형때문에 오그라드는 경향이 있으므로, 코팅층은 250℃ 미만에서 가열되는 것이 바람직하다. Appropriate heating temperature (calcining temperature) of the coating layer is 200 to 350 ℃ although it varies depending on the type of heat-resistant resin to form a coating agent. If the heating temperature is less than 200 ° C., the imide reaction of the polyamic acid as a precursor is not sufficient, and thus the adhesion of the coating layer to the metal substrate may not be sufficient. If the heating temperature exceeds 350 ° C., the fluororesin is heated to a temperature above its melting point and starts to decompose. If the metal substrate is made of a light cast alloy such as an aluminum alloy, the coating layer is heated below 250 ° C. since the metal substrate tends to degrade due to heat deformation if it is heated above 250 ° C. desirable.

내열성 수지가 PAI인 경우에, 코팅층의 적절한 가열온도는 180 내지 280℃이다. 180℃ 미만이라면, PAI의 경화가 충분하기 않으므로, 금속층에 대한 코팅층의 접착이 충분하게 이루어지지 않는다. 280℃를 초과한다면, 플루오르수지가 그 용융점보다 높은 온도로 가열되어 분해되기 시작한다. 가열 에너지 또한 절약하기 위해서는, 금속 기판에 대한 PAI의 접착력이 280℃ 부근에서 평형상태에 다다르기 때문에 코팅층은 280℃이하에서 가열되어야 한다. In the case where the heat resistant resin is PAI, an appropriate heating temperature of the coating layer is 180 to 280 ° C. If it is less than 180 ° C., the curing of the PAI is not sufficient, so that the adhesion of the coating layer to the metal layer is not sufficiently achieved. If it exceeds 280 ° C, the fluororesin is heated to a temperature above its melting point and starts to decompose. In order to save heating energy as well, the coating layer should be heated below 280 ° C since the adhesion of PAI to the metal substrate is in equilibrium near 280 ° C.

기판에 대한 코팅층의 접착력과 그 내마모성을 극대화하기 위하여, 윤활코팅은 100 중량부의 플루오르수지, 100 내지 150 중량부의 내열성 수지, 및 5 내지 20 중량부의 금속 산화물 분말을 포함하는 것이 바람직하다. 내열성 수지의 함량이 100 중량부의 플루오르수지를 기준으로 100 중량부 미만이라면, 접착력이 낮아지는 경향이 있다. 150 중량부를 초과한다면, 슬라이딩 특성이 열화되고 점착성이 증가한다. 금속 산화물 분말의 함량이 100 중량부의 플루오르수지를 기준으로 5 중량부 미만이면, 내마모성이 불충분해지는 경향이 있다. 20 중량부를 초과하면, 접착력이 지나치게 낮아진다. In order to maximize the adhesion of the coating layer to the substrate and its wear resistance, the lubricating coating preferably comprises 100 parts by weight of fluororesin, 100 to 150 parts by weight of heat resistant resin, and 5 to 20 parts by weight of metal oxide powder. If the content of the heat resistant resin is less than 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the fluororesin, the adhesive force tends to be low. If it exceeds 150 parts by weight, the sliding property is deteriorated and the adhesion is increased. If the content of the metal oxide powder is less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the fluororesin, the wear resistance tends to be insufficient. If it exceeds 20 parts by weight, the adhesive force becomes too low.

금속 산화물 분말로서 철 산화물 분말을 선택함으로써, 내마모성이 향상된다. 또한, 철 산화물 분말은 쉽게 입수할 수 있고 비용이 저렴하다는 점에서 장점도 있다. By selecting the iron oxide powder as the metal oxide powder, wear resistance is improved. In addition, iron oxide powder has advantages in that it is easily available and inexpensive.

이러한 철 산화물 분말로서, 산화철(II), 삼산화 이철(diiron trioxide), 사산화 삼철(triiron tetraoxide) 등을 이용할 수 있다. 철 산화물 분말은 구형, 비늘형, 또는 바늘형상의 입자일 수 있다. 이것들의 평균입경은 제한되지 않지만, 예컨대 약 0.1 내지 10㎛의 범위 내에 있을 수 있다. 그러나, 이것들의 평균입경은 0.1 내지 1㎛의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 0.2 내지 0.5㎛의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 평균입경이 0.1㎛ 미만이라면, 분말 입자가 응집하는 경향이 있으며 균일하게 분포될 가능성이 낮아진다. 1㎛를 초과한다면, 코팅의 내마모성이 다소 불균질하게 되는 경향이 있다. 철 산화물 분말의 평균입경은 BET 방법에 의해 측정될 수 있지만, 다른 방법으로도 측정될 수 있다. As the iron oxide powder, iron (II) oxide, diiron trioxide, triiron tetraoxide, or the like can be used. The iron oxide powder may be spherical, scaly, or needle-shaped particles. These average particle diameters are not limited, but may be, for example, in the range of about 0.1 to 10 mu m. However, it is preferable that these average particle diameters exist in the range of 0.1-1 micrometer, and it is more preferable to exist in the range which is 0.2-0.5 micrometer. If the average particle diameter is less than 0.1 mu m, the powder particles tend to aggregate and the probability of uniform distribution becomes low. If it exceeds 1 mu m, the abrasion resistance of the coating tends to be somewhat heterogeneous. The average particle diameter of the iron oxide powder can be measured by the BET method, but can also be measured by other methods.

금속 기판과 윤활코팅 사이에 다공성 중간층을 형성함으로써, 윤활코팅을 형성하는 수지는 부분적으로 중간층의 구멍에 침투할 수 있으므로, 구멍에서의 윤활코팅을 구성하는 수지의 고정 효과(anchoring effect)때문에 기판에 대한 윤활코팅의 접착력이 증가한다. 다공성 중간층은 금속 또는 세라믹 물질로 이루어질 수 있 다. 그러나, 윤활코팅이 마모되고 중간층이 직접적으로 슈와 마찰 접촉되는 경우에, 중간층은 금속으로 이루어지는 것이 바람직한데, 왜냐하면, 금속 중간층이 슈로부터의 충격(attack)에 대한 저항력이 더 높기 때문이다. 특히, 중간층은 Cu, Sn, Al, Ni, Mo, Fe 또는 이것들의 합금으로 이루어질 수 있다. 이것들 중에서, 연금속(soft metal), 즉 Cu, Sn, Al, Ni 및 Mo이 슈로부터의 충격에 대한 저항력이 더 높기 때문에 바람직하다. By forming a porous intermediate layer between the metal substrate and the lubricating coating, the resin forming the lubricating coating can partially penetrate into the pores of the intermediate layer, and therefore, due to the anchoring effect of the resin constituting the lubricating coating in the pores, The adhesion of the lubricating coating on the substrate increases. The porous interlayer can be made of metal or ceramic material. However, in the case where the lubricating coating is worn and the intermediate layer is in direct frictional contact with the shoe, the intermediate layer is preferably made of metal, since the metal intermediate layer has a higher resistance to attack from the shoe. In particular, the intermediate layer may be made of Cu, Sn, Al, Ni, Mo, Fe or an alloy thereof. Among these, soft metals, that is, Cu, Sn, Al, Ni, and Mo, are preferable because they have a higher resistance to impact from the shoe.

다공성 중간층은 구멍의 균일성을 향상시키기 위하여, 소결된 다공성 층 또는 열 용사된 다공성 층인 것이 바람직하며, 이에 의하여 고정 효과를 증가시킬 수 있고 또한 기판에 대한 윤활코팅의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있다. 이러한 다공성 중간층은 저가로 형성될 수 있다. The porous interlayer is preferably a sintered porous layer or a thermally sprayed porous layer in order to improve the uniformity of the pores, thereby increasing the fixing effect and further improving the adhesion of the lubricating coating to the substrate. Such porous interlayers can be formed at low cost.

본 발명의 다른 실시태양에 따르면, 전술한 경사판을 포함하는 경사판식 압축기가 제공된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided an inclined plate compressor including the above-mentioned inclined plate.

이산화탄소 가스가 경사판식 압축기의 냉매로 사용되고 이 압축기내의 압력이 10MPa 만큼에 이르게 되더라도, 경사판의 윤활코팅은 금속 기판에 대한 접착력 및 내마모성에 있어서 충분히 높으므로, 경사판이 장시간 동안 사용될 수 있다. Even if carbon dioxide gas is used as the refrigerant of the inclined plate compressor and the pressure in the compressor reaches 10 MPa, the inclined plate can be used for a long time because the lubricating coating of the inclined plate is sufficiently high in adhesion and wear resistance to the metal substrate.

본 발명에 따른 경사판식 압축기에 사용되는 경사판은 금속 기판, 및 압축기의 슈와 슬라이딩 접촉을 하게 되는 금속 기판의 표면상에 형성된 윤활코팅을 포함한다. 윤활코팅은 플루오르수지, 내열성 수지 및 금속 산화물 분말을 포함한다. 플루오르수지는 내소착성을 보장한다. 내열성 수지는 금속 기판에 대한 코팅의 접착력을 충분히 보장한다. 금속 산화물 분말은 내마모성을 보장한다. 그러므로, 경사판의 금속 기판을 내소착성, 접착력 및 내마모성을 가진 코팅층으로 코팅할 수 있다. The inclined plate used in the inclined plate compressor according to the present invention includes a metal substrate and a lubrication coating formed on the surface of the metal substrate in sliding contact with the shoe of the compressor. Lubrication coatings include fluororesins, heat resistant resins, and metal oxide powders. Fluorine resins guarantee adhesion. The heat resistant resin sufficiently ensures the adhesion of the coating to the metal substrate. Metal oxide powders ensure wear resistance. Therefore, the metal substrate of the inclined plate can be coated with a coating layer having adhesion, adhesion and wear resistance.

(바람직한 실시예)(Preferred embodiment)

본 발명의 목적 및 다른 특징은 첨부 도면을 참조하여 아래에 기재된 설명을 통하여 명확하게 된다. The objects and other features of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

도면을 참조하면, 도 1은 경사판식 압축기의 제 1 실시예를 도시한다. 이 경사판식 압축기는 이산화탄소 가스가 냉매로 충전된 하우징(1), 하우징(1)을 관통하여 뻗어있는 회전축(2), 및 회전축(2)에 대하여 비스듬하게 뻗어 있도록 회전축(2)에 직접 고정되어 있는 경사판(3)을 포함한다. 회전축(2)이 회전할 때, 경사판(3)은 경사판(3)의 양측에 미끄럼가능하게 구비되어 있는 슈(4)를 통하여 피스톤(5)을 왕복운동시킨다. 하우징(1)에는 원주방향으로 동일한 간격을 두고 배치된복수의 실린더 보어(6)가 형성되어 있다. 각각의 피스톤(5)은 양단에 헤드를 가지고 있다. 각각의 헤드는 피스톤(5)이 왕복운동 할 때 각각의 보어(6) 내에서 미끄럼이동하게 되어, 보어(6) 내에서 냉매를 교번적으로 압축 및 팽창시킨다. 고속으로 회전하는 회전축(2)은 니들 롤러 베어링(7)에 의해 반경방향으로 지지되고 스러스트 니들 롤러 베어링(8)에 의해 축방향으로 지지된다. Referring to the drawings, FIG. 1 shows a first embodiment of an inclined plate compressor. The inclined plate compressor is directly fixed to the housing 1 filled with the carbon dioxide gas, the rotating shaft 2 extending through the housing 1, and the rotating shaft 2 extending obliquely with respect to the rotating shaft 2. Inclined plate 3. When the rotating shaft 2 rotates, the inclined plate 3 reciprocates the piston 5 via the shoe 4 which is slidably provided on both sides of the inclined plate 3. The housing 1 is formed with a plurality of cylinder bores 6 arranged at equal intervals in the circumferential direction. Each piston 5 has a head at both ends. Each head slides in each bore 6 as the piston 5 reciprocates, alternately compressing and expanding the refrigerant in the bore 6. The rotating shaft 2 rotating at high speed is radially supported by the needle roller bearing 7 and axially supported by the thrust needle roller bearing 8.

피스톤(5)은 경사판(3)의 반경방향 외측단을 둘러싸는 리세스(5a)를 가지고 있다. 슈(4)는 리세스(5a) 내에서 축방향으로 마주보는 벽에 형성되어 있는 반구상 시트(9)에 안착되는 반구상 부재이다. 슈(4)는 경사판(3)의 회전운동을 피스 톤(5)의 왕복운동으로 부드럽게 변환시키는 역할을 한다. The piston 5 has a recess 5a surrounding the radially outer end of the inclined plate 3. The shoe 4 is a hemispherical member seated on a hemispherical sheet 9 formed in an axially facing wall in the recess 5a. The shoe 4 serves to smoothly convert the rotational movement of the inclined plate 3 into the reciprocation of the piston 5.

도 2는 도 1에 도시된 압축기의 경사판(3)을 도시한다. 경사판(3)은 알루미늄 합금 AC8C로 만들어진 기판(3a)을 구비하고 있다. 기판(3a)의 각 측면에는, 구리 합금의 다공성 소결 층(10a)이 형성되어 있다. 또한, 각각의 다공성 소결 층(10a) 상에는, 플루오르수지로서 PTFE, 내열성 수지로서 PAI 및 금속 산화물 분말로서 철 산화물이나 티타늄 산화물을 포함하는 코팅(11)이 추가로 형성되어 있다. FIG. 2 shows the swash plate 3 of the compressor shown in FIG. 1. The inclined plate 3 has a substrate 3a made of aluminum alloy AC8C. On each side surface of the substrate 3a, a porous sintered layer 10a of copper alloy is formed. On each porous sintered layer 10a, a coating 11 containing PTFE as a fluororesin, PAI as a heat resistant resin, and iron oxide or titanium oxide as a metal oxide powder is further formed.

각각의 다공성 소결 층(10a)은, 기판(3a) 표면을 탈지처리하고 그 표면을 구리로 도금한 후, 95 질량%의 Cu 및 5 질량%의 Sn을 포함하는 구리 합금 분말(#100 메시는 통과하지만 #200 메시는 통과하지 못함)을 그 도금된 표면상에 균일하게 분산시키고 기판(3a)을 가열 및 가압함으로써 형성된다. Each porous sintered layer 10a was degreased on the surface of the substrate 3a and plated with copper, followed by copper alloy powder containing 95 mass% Cu and 5 mass% Sn (# 100 mesh Pass but do not pass # 200 mesh) is formed by uniformly dispersing on the plated surface and heating and pressurizing the substrate (3a).

코팅(11)은, PAI를 NMP 용매에 용해하여 수지용액을 제조하고, PTFE 및 철 산화물 분말이나 티타늄 산화물 분말을 이 수지용액에 첨가하여 균일한 조성물을 제조하고, 이 조성물을 NMP, DMF, 크실렌 및 에틸아세테이트를 혼합한 용매로 희석시켜 약 23 질량%의 고형분을 함유한 코팅제를 제조하고, 이 코팅제를 스프레이 코팅에 의해 구리 합금의 다공성 소결 층(10)에 도포하고, 건조시킨 후에, 이것을 최대 온도 240℃에서 베이킹한다. 코팅(11)의 두께는 약 20㎛이다. The coating 11 is prepared by dissolving PAI in an NMP solvent to prepare a resin solution, adding PTFE and iron oxide powder or titanium oxide powder to the resin solution to prepare a uniform composition, and preparing the composition with NMP, DMF, and xylene. And diluting ethyl acetate with a mixed solvent to prepare a coating containing about 23% by mass of solids, which is applied to the porous sintered layer 10 of copper alloy by spray coating, and dried thereafter, to a maximum. Bake at a temperature of 240 ° C. The thickness of the coating 11 is about 20 μm.

[실시예 A]Example A

실시예 A는 모두 알루미늄 합금 AC8C로 만들어진 디스크 형상의 실험편이다. 표 1에 나타난 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 3은 각각 그 일측상에 PTFE, PAI 및 철 산화물 분말을 포함하는 윤활코팅을 가지고 있는데, 이 실시예들에서 철 산화물의 함량은 각기 다르다. 본 발명의 실시예 4는 그 일측상에 PTFE, PAI 및 티타늄 산화물 분말을 포함하는 윤활코팅을 가지고 있다. 비교예 1과 비교예 2는 각각 그 일측상에 본 발명의 실시예 1 내지 4에서 사용된 금속 산화물 분말, 즉 철 산화물이나 티타늄 산화물 대신에 이황화 몰리브덴(MoS2) 및 청동 분말 중 하나를 포함하는 코팅제로부터 본 발명의 실시예 1 내지 4의 윤활코팅의 경우와 같은 방법으로 형성된 윤활코팅을 가지고 있다. 표 1의 수치는 100 중량부의 PTFE를 기준으로 한 중량부이다. Example A is a disk-shaped test piece which is all made of aluminum alloy AC8C. As shown in Table 1, Examples 1 to 3 of the present invention each have a lubricating coating including PTFE, PAI and iron oxide powder on one side thereof, in which the iron oxide content is different. Example 4 of the present invention has a lubricating coating comprising PTFE, PAI and titanium oxide powder on one side thereof. Comparative Example 1 and Comparative Example 2 each contain one of the metal oxide powders used in Examples 1 to 4 of the present invention, that is, molybdenum disulfide (MoS 2 ) and bronze powder instead of iron oxide or titanium oxide on one side thereof. It has a lubricating coating formed from the coating agent in the same manner as in the case of the lubricating coating of Examples 1 to 4 of the present invention. The figures in Table 1 are parts by weight based on 100 parts by weight of PTFE.

Figure 112006062712446-PAT00001
Figure 112006062712446-PAT00001

실험편 각각의 마모 심도(depth of wear)를 측정하기 위하여 아래의 조건 하에서 3-ball-on 테스터를 사용하여 본 발명의 실시예 및 비교예의 실험편에 대해 내마모 테스트를 실행하였다. In order to measure the depth of wear of each of the test pieces, a wear resistance test was performed on the test pieces of the Examples and Comparative Examples of the present invention using a 3-ball-on tester under the following conditions.

하중 : 5kgfLoad: 5kgf

회전속도 : 200rpmRotational Speed: 200rpm

윤활 상태 : 건조Lubrication Condition: Dry

실험 시간 : 2분Experiment time: 2 minutes

내마모 테스트의 결과를 표 1에 나타 내었다. 금속 산화물 분말을 포함하는 윤활코팅을 가지고 있는 본 발명의 실시예 1 내지 4의 경우에 마모 심도가 작으며, 이는 본 발명의 실시예 1 내지 4의 윤활코팅은 모두 충분한 내마모성을 가지고 있음을 의미한다. 100 중량부의 PTFE, 150 중량부의 PAI 및 15 중량부의 철 산화물을 포함하는 윤활코팅을 가지고 있는 실시예 3의 경우에 마모 심도가 가장 작다. 철 산화물이 금속 산화물 분말로서 사용된 실시예 1 및 2의 경우에 그 마모 심도는표 1에서는 티타늄 산화물이 사용된 실시예 4의 경우와 동일하게 평가되어 있지만 실시예 4의 경우보다는 약간 작다. 이에 반하여, 금속 산화물 분말을 포함하지 않은 코팅을 사용한 비교예 1 및 2의 마모 심도는 충분한 내마모성이 확보될 수 없을 정도로 크다. The results of the wear test are shown in Table 1. In the case of Examples 1 to 4 of the present invention having a lubricating coating containing a metal oxide powder, the wear depth is small, which means that the lubricating coatings of Examples 1 to 4 of the present invention all have sufficient wear resistance. . The wear depth is the smallest for Example 3 with a lubricating coating comprising 100 parts by weight PTFE, 150 parts by weight PAI and 15 parts by weight iron oxide. In the case of Examples 1 and 2 in which iron oxide was used as the metal oxide powder, the wear depth thereof was evaluated in Table 1 in the same manner as in Example 4 in which titanium oxide was used, but slightly smaller than in Example 4. In contrast, the wear depths of Comparative Examples 1 and 2 using the coating containing no metal oxide powder are so large that sufficient wear resistance cannot be secured.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경사판식 압축기에 사용되는 경사판(3)을 도시한다. 본 경사판(3)은 제 1 실시예의 경사판과 기본적으로는 동일하지만, 금속 기판(3a)이 스틸 S45C로 만들어지고, 슈(4)와 슬라이딩 접촉하게 되는 기판(3a)의 대향하는 표면 각각에 구리 합금의 다공성 열 용사 층(10b)이 형성되어 있다는 점에서 차이가 있다. 각각의 다공성 열 용사 층(10b)상에는, PTFE, PAI 및 철 산화물이나 티타늄 산화물을 포함하는 윤활코팅(11)이 제 1 실시예의 윤활코팅처럼 형성되어 있다. FIG. 3 shows an inclined plate 3 used in an inclined plate compressor according to a second embodiment of the present invention. This inclined plate 3 is basically the same as the inclined plate of the first embodiment, but the metal substrate 3a is made of steel S45C, and copper is formed on each of the opposing surfaces of the substrate 3a, which is brought into sliding contact with the shoe 4. The difference is that the porous thermal sprayed layer 10b of the alloy is formed. On each porous thermal spray layer 10b, a lubricating coating 11 comprising PTFE, PAI and iron oxide or titanium oxide is formed like the lubricating coating of the first embodiment.

[실시예 B]Example B

실시예 B는 모두 스틸 S45C로 만들어진 디스크 형상의 실험편이다. 표 2에서 나타난 것처럼, 본 발명의 실시예 11 내지 13은 각각 그 일측상에 90 질량%의 Cu 및 5 질량%의 Sn을 포함하는 구리 합금의 다공성 열 용사 층, 및 그 다공성 열 용사 층 상에 형성되고 PTFE, PAI 및 철 산화물 분말을 포함하는 윤활코팅을 가지고 있는데, 이들 실시예에서 철 산화물의 함량은 각기 다르다. 본 발명의 실시예 14는 PTFE, PAI 및 티타늄 산화물 분말을 포함하는 윤활코팅이 각각의 다공성 열 용사 층상에 형성되어 있다. 비교예 11 및 12는 각각 다공성 열 용사 층을 통해서 형성되지 않고, 본 발명의 실시예 11 내지 14에서 사용된 금속 산화물 분말, 즉 철 산화물이나 티타늄 산화물 대신에 구리 분말 및 이황화 몰리브덴(MoS2) 중 하나를 포함하는 코팅제로부터 본 발명의 실시예 11 내지 14의 윤활코팅의 경우와 같은 방법으로 그 일측상에 직접적으로 형성된 윤활코팅을 가지고 있다. 표 2의 수치는 100 중량부의 PTFE를 기준으로 한 중량부이다. Example B is a disk-shaped test piece all made of steel S45C. As shown in Table 2, Examples 11 to 13 of the present invention are on a porous thermal sprayed layer of a copper alloy containing 90 mass% Cu and 5 mass% Sn on one side thereof, and on the porous thermal sprayed layer, respectively. It has been formed and has a lubricating coating comprising PTFE, PAI and iron oxide powder, in which the iron oxide content is different. In Example 14 of the present invention, a lubricating coating comprising PTFE, PAI, and titanium oxide powder was formed on each porous thermal sprayed layer. Comparative Examples 11 and 12 are not formed through the porous thermal spray layer, respectively, and are used in the metal oxide powders used in Examples 11 to 14 of the present invention, ie, copper powder and molybdenum disulfide (MoS 2 ) instead of iron oxide or titanium oxide. It has a lubricating coating formed directly on one side in the same manner as in the case of the lubricating coating of Examples 11 to 14 of the present invention from a coating comprising one. The figures in Table 2 are parts by weight based on 100 parts by weight of PTFE.

Figure 112006062712446-PAT00002
Figure 112006062712446-PAT00002

두 종류의 마찰 마모 테스트(테스트 1 및 2)를, 세 개의 스틸 슈가 표 3에 나타난 조건하에서, 각각의 실험편과 슬라이딩 접촉을 하게 되는 스러스트(thrust) 타입 테스터(3-shoe-on 타입)를 사용하여 본 발명의 실시예와 비교예의 실험편에 대해 실행하였다. 이 테스트를 통하여, 각 테스트의 시작 시와 시작 후 5분 경과 후의 각 실험편의 슬라이딩 부분에서의 마찰 계수를 측정하고, 각 테스트 시작 후 5분 경과휘에 각 실험편의 슬라이딩 표면의 온도 및 마모 심도를 측정하였다. Two types of friction wear tests (tests 1 and 2) were carried out, and a thrust type tester (3-shoe-on type) in sliding contact with each specimen under the conditions shown in Table 3 of three steel shoes. It carried out with respect to the test piece of the Example and comparative example of this invention. Through this test, the friction coefficient at the sliding part of each test piece was measured at the start of each test and 5 minutes after the start, and the temperature and wear depth of the sliding surface of each test piece were measured at 5 minutes after the start of each test. Measured.

Figure 112006062712446-PAT00003
Figure 112006062712446-PAT00003

마찰 마모 테스트의 결과를 표 2에 나타 내었다. 금속 기판과 윤활코팅 사이에 다공성 열 용사 층을 각각 포함하고 있고 윤활코팅에는 금속 산화물 분말이 포함되어 있는 본 발명의 실시예 11 내지 14에서 마모 심도는, 슬라이딩 표면이 건조 상태(dry)로 윤활된 테스트 1에서뿐만 아니라 슬라이딩 표면 압력이 높은(즉, 10MPa) 테스트 2에서도 작다. 이것은 본 발명의 실시예 11 내지 14의 실험편 모두가 충분한 내마모성을 가지고 있음을 나타낸다. 표 2의 수치에 관한 한, 실시예 11 내지 14는 마찰 계수 및 마모 심도에 있어서 정확하게 동일한 결과를 보여준다. 그러나, 실험편을 시각적으로 관찰할 경우에는, 마찰 계수 및 마모 심도 모두에 있어서 실시예 13의 경우가 가장 작고, 그 다음이 실시예 12, 그 다음이 실시예 14, 그 다음이 실시예 11의 경우이다. The results of the friction wear test are shown in Table 2. In Examples 11 to 14 of the present invention each comprising a porous thermal spray layer between the metal substrate and the lubricating coating and the lubricating coating contains a metal oxide powder, the wear depth is that the sliding surface is lubricated in a dry state. Not only in test 1, but also in test 2 where the sliding surface pressure is high (ie 10 MPa). This shows that all of the specimens of Examples 11 to 14 of the present invention have sufficient wear resistance. As far as the values in Table 2 are concerned, Examples 11-14 show exactly the same results in friction coefficient and wear depth. However, when visually observing the test piece, the case of Example 13 was the smallest in both the friction coefficient and the wear depth, followed by Example 12, then Example 14, and then Example 11 If it is.

이에 반하여, 다공성 열 용사 층이 형성되어 있지 않고 코팅에도 금속 산화물 분말이 포함되어 있지 않은 비교예 11 및 12중 어느 경우에도, 마모 심도는 충분한 내마모성이 확보될 수 없을 정도로 크다. 테스트 2에서, 비교예 11의 윤활코팅은 금속 기판으로부터 벗겨지지는 않지만 약간의 계면 필링(interfacial peeling)이 일어난다. In contrast, in any of Comparative Examples 11 and 12 in which no porous thermal spray layer was formed and the coating contained no metal oxide powder, the wear depth was so large that sufficient wear resistance could not be ensured. In test 2, the lubricating coating of Comparative Example 11 did not peel off from the metal substrate but some interfacial peeling occurred.

상기 실시예에서 경사판은, 양단에 헤드를 구비한 각각 피스톤 및 경사판의 양측면과 슬라이딩 접촉하게 되는 슈를 포함하는 타입의 경사판식 압축기에 사용된다. 그러나, 본 발명에 따른 경사판은, 일단에만 헤드를 구비한 각각 피스톤을 포함하고, 경사판의 일측면에서만 슬라이딩 접촉하게 되는 슈를 포함하고, 경사판이 커플링 부재를 통하여 회전축에 설치되어 있는 또 다른 타입의 경사판식 압축기에 사용될 수도 있다. In the above embodiment, the inclined plate is used in an inclined plate type compressor including a piston having a head at both ends and a shoe which is in sliding contact with both side surfaces of the inclined plate. However, another type of inclination plate according to the present invention includes a shoe having a head only at one end thereof, and includes a shoe that is in sliding contact with only one side of the inclination plate, and the inclination plate is provided on the rotating shaft through the coupling member. It can also be used for the inclined plate compressor.

본 발명에 의하면, 경사판식 압축기에 사용되는 경사판으로서, 이 경사판은 금속 기판, 및 이 기판상에 형성되어 우수한 내소착성, 접착력과 내마모성을 가지고 있는 코팅층을 포함하고 있고, 이산화탄소 가스가 냉매로서 사용되는 경사판식 압축기에 충분히 장시간 동안 사용될 수 있다. According to the present invention, an inclined plate used in an inclined plate compressor includes a metal substrate and a coating layer formed on the substrate and having excellent adhesion resistance, adhesion and abrasion resistance, and carbon dioxide gas is used as a refrigerant. It can be used for a long time enough to be inclined plate compressor.

Claims (7)

경사판식 압축기용 경사판에 있어서, In the inclined plate for inclined plate type compressor, 냉매로 충전된 하우징, Housings filled with refrigerant, 하우징을 관통하여 뻗은 회전축,A rotating shaft extending through the housing, 회전축에 대하여 비스듬히 뻗어 있도록 회전축에 직접 장착되어 있거나 커플링 부재를 통해 회전축에 간접적으로 장착되어 있는 상기 경사판, 및The inclined plate mounted directly to the rotating shaft or indirectly mounted to the rotating shaft through a coupling member so as to extend obliquely with respect to the rotating shaft, and 하우징 내의 냉매를 교번적으로 압축 및 팽창시키기 위하여, 경사판의 회전 운동이 슈를 통해 피스톤의 왕복운동으로 변환되도록 경사판과 피스톤 사이에 배치되어 경사판과 슬라이딩 접촉하고 있는 슈를 포함하고, To alternately compress and expand the refrigerant in the housing, including a shoe disposed between the inclined plate and the piston in sliding contact with the inclined plate such that the rotational movement of the inclined plate is converted into a reciprocating motion of the piston through the shoe, 상기 경사판은 금속 기판, 및 슈와 슬라이딩 접촉하게 되는 상기 금속 기판의 표면에 형성되어 있는 윤활코팅을 포함하고,The inclined plate includes a metal substrate and a lubrication coating formed on a surface of the metal substrate in sliding contact with the shoe. 상기 윤활코팅은 플루오르수지, 내열성 수지 및 금속 산화물 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 경사판. The lubricating coating is inclined plate comprising a fluororesin, a heat resistant resin and a metal oxide powder. 제 1 항에 있어서, 상기 윤활코팅은 100 중량부의 상기 플루오르수지, 100 내지 150 중량부의 상기 내열성 수지, 및 5 내지 20 중량부의 상기 금속 산화물 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 경사판.The inclined plate of claim 1, wherein the lubricating coating comprises 100 parts by weight of the fluororesin, 100 to 150 parts by weight of the heat resistant resin, and 5 to 20 parts by weight of the metal oxide powder. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 금속 산화물 분말은 철 산화물 분말인 것을 특징으로 하는 경사판. The inclined plate according to claim 1 or 2, wherein the metal oxide powder is iron oxide powder. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 다공성 중간층이 상기 금속 기판 및 상기 윤활코팅 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 경사판.The inclined plate according to any one of claims 1 to 3, wherein a porous intermediate layer is formed between the metal substrate and the lubricating coating. 제 4 항에 있어서, 상기 다공성 중간층은 소결된 다공성 층 및 열 용사된 다공성 층 중 하나인 것을 특징으로 하는 경사판. The inclined plate of claim 4, wherein the porous interlayer is one of a sintered porous layer and a thermally sprayed porous layer. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 경사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 경사판식 압축기.An inclined plate compressor comprising the inclined plate according to any one of claims 1 to 5. 제 6 항에 있어서, 이산화탄소 가스가 냉매로서 사용되는 것을 특징으로 하는 경사판식 압축기. 7. An inclined plate compressor according to claim 6, wherein carbon dioxide gas is used as a refrigerant.
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