專利名稱：：制冷劑壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制冷劑壓縮機(jī)，尤其涉及適用于空調(diào)用、冷凍用及熱水機(jī)用的制冷劑壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
：作為現(xiàn)有的制冷劑壓縮機(jī)，如在日本特開2002—147354號公報所示的制冷劑壓縮機(jī)。該制冷劑壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)，具備壓縮不含氯的制冷劑的壓縮機(jī)部、驅(qū)動該壓縮機(jī)部的旋轉(zhuǎn)軸、軸支承該旋轉(zhuǎn)軸的軸承，和使所述旋轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的電動機(jī)。旋轉(zhuǎn)軸具備固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)子上的主軸部，和卡合于壓縮機(jī)部的曲柄部。旋轉(zhuǎn)軸的軸承具有軸支承電動機(jī)的壓縮機(jī)部側(cè)的主軸部的主軸承，和軸支承曲柄部的曲柄軸承。作為主軸承及曲柄軸承，公開了使用碳素軸承材或樹脂軸承材或帶里襯樹脂復(fù)合軸承材。專利文獻(xiàn)l:日本專利特井2002—147354號公報在所述的專利文獻(xiàn)l的制冷劑壓縮機(jī)中，在主軸承及曲柄軸承全部用碳素軸承的情況下，存在碳素軸承價格高的問題。另外，在主軸承及曲柄軸承全部用樹脂軸承材或帶里襯樹脂軸承材的情況下，存在難以確保邊界潤滑狀態(tài)下的耐磨損性或耐燒接性等的可靠性的問題。最近，作為制冷劑使用R410A、二氧化碳、丙烷等制冷劑，為了提高壓縮機(jī)性能，軸承的負(fù)載增大，在面壓高的部分由潤滑油形成的潤滑膜部分地被切斷，使軸承和旋轉(zhuǎn)軸局部地直接接觸，很容易形成所謂邊界潤滑狀態(tài)，特別是，制冷劑壓縮機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)(啟動)時或過大的制冷劑混入很容易形成潤滑狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，提供廉價的并且可以確保可靠性的制冷劑壓縮機(jī)及用于該制冷劑壓縮機(jī)的空調(diào)機(jī)、冷凍機(jī)及熱水機(jī)。為了達(dá)成所述目的的本發(fā)明的第一形態(tài)的制冷劑壓縮機(jī)在密閉容器內(nèi)具備壓縮機(jī)部，其壓縮不含氯的制冷劑；旋轉(zhuǎn)軸，其驅(qū)動所述壓縮機(jī)部；軸承，其對所述旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行軸支承；電動機(jī)，使所述旋轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的，所述旋轉(zhuǎn)軸具有固定于所述電動機(jī)轉(zhuǎn)子上的主軸部、和與所述壓縮機(jī)部卡合的曲柄部，對所述旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行軸支承的軸承具有軸支承所述主軸部的主軸承、和軸支承所述曲柄部的曲柄軸承，所述制冷劑壓縮機(jī)的特征在于，所述主軸承由曲柄側(cè)主軸承與鄰接于該曲柄側(cè)主軸承的電動機(jī)側(cè)主軸承構(gòu)成，所述電動機(jī)側(cè)主軸承以將板材巻曲而形成的巻合套構(gòu)成。在所述本發(fā)明的第一形態(tài)中的具體的構(gòu)成例如下所述。(1)所述壓縮機(jī)部使在底板上豎立設(shè)置有渦旋狀蓋板的固定渦管和在底板上豎立設(shè)置有渦旋狀蓋板的旋轉(zhuǎn)渦管與各自的蓋板嚙合而構(gòu)成，所述曲柄軸承設(shè)置于向所述旋轉(zhuǎn)渦管的反蓋板側(cè)突出地設(shè)置的轂部內(nèi)；所述主軸承，比所述電動機(jī)更靠近壓縮機(jī)部側(cè)對所述旋轉(zhuǎn)軸軸支承，所述旋轉(zhuǎn)軸具有將存留于所述密閉容器內(nèi)的潤滑油利用差壓供給到所述曲柄軸承及所述主軸承的油通路。(2)所述巻合套是將具備有自潤滑性的PTFE系樹脂或有自潤滑性的含有石墨或MoS2等的聚酰亞胺系樹脂的表面層的金屬板，以將該表面層構(gòu)成為內(nèi)側(cè)的方式，巻曲成形。(3)在所述(2)中，所述巻合套具有在燒結(jié)于所述金屬板上的青銅的多孔質(zhì)內(nèi)浸滲具有自潤滑性的PTFE系樹脂或具有自潤滑性的含有石墨或MoS2等的聚酰亞胺系樹脂的表面層。(4)在所述(2)或(3)中，所述曲柄軸承及所述曲柄側(cè)主軸承由使從除IB族、Fe以外的VIII族及Sn中選擇的一種、或以這些金屬為主的合金浸滲于含有20~50重量％石墨的碳質(zhì)基材的氣孔內(nèi)的碳素軸承構(gòu)成。(5)在所述(2)或(3)中，所述曲柄軸承及所述曲柄側(cè)主軸承由，在含有石墨的碳質(zhì)基材的氣孔中，從1B族Fe除外的VIII族及Sn選出1種金屬，或者由浸滲以這些金屬為主的合金，肖氏硬度為65~120的碳素軸承構(gòu)成。(6)在所述(5)中，所述曲柄軸承及所述曲柄側(cè)主軸承由使從除IB族、Fe以外的VIII族及Sn中選擇的一種、或以這些金屬為主的合金浸滲于含有石墨的碳質(zhì)基材的氣孔內(nèi)，且氣孔率為0.05%2體積％的碳素軸承構(gòu)成。(7)在所述(2)或(3)中，所述曲柄軸承及所述曲柄側(cè)主軸承由從除IB族、Fe以外的VIII族及Sn中選擇的一種、或以這些金屬為主，且含有0.2重量％以下的V及Ti的至少一種的合金浸滲于含有石墨的碳質(zhì)基材的氣孔內(nèi)的碳素軸承構(gòu)成。(8)所述制冷劑是R410A、二氧化碳、丙垸中任意一種的制冷劑。另外，本發(fā)明的第二形態(tài)是一種空調(diào)機(jī)，其使用權(quán)利要求19中任一項(xiàng)所述的制冷劑壓縮機(jī)。另外，本發(fā)明的第三形態(tài)是一種冷凍機(jī)，其使用權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的制冷劑壓縮機(jī)。另外，本發(fā)明的第四形態(tài)是一種熱水機(jī)，其使用權(quán)利要求19中任一項(xiàng)所述的制冷劑壓縮機(jī)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以得到廉價的并且可以確?？煽啃缘闹评鋭嚎s機(jī)及使用這些的空調(diào)機(jī)、冷凍機(jī)及熱水機(jī)。圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)的縱向立體圖；圖2是圖1制冷劑壓縮機(jī)的主要部分的擴(kuò)大立體圖；圖3是表示在圖1的制冷劑壓縮機(jī)中使用的軸承材在實(shí)施例及比較例中的肖氏硬度與無潤滑摩擦系數(shù)關(guān)系圖；圖4是表示在圖1的制冷劑壓縮機(jī)中使用的軸承材在實(shí)施例及比較例中的肖氏硬度與無潤滑固定片磨耗量關(guān)系圖；圖5是表示在圖1的制冷劑壓縮機(jī)中使用的軸承材在實(shí)施例及比較例在中的肖氏硬度與潤滑油中的摩擦系數(shù)關(guān)系圖；圖6是表示在圖1的制冷劑壓縮機(jī)中使用的軸承材在實(shí)施例及比較例中的肖氏硬度與潤滑油中的磨耗量關(guān)系圖；、圖7是表示在圖1的制冷劑壓縮機(jī)中使用的軸承材在實(shí)施例及比較例中氣孔率與在軸承潤滑油中的磨耗量的關(guān)系圖；圖8是表示在圖1的制冷劑壓縮機(jī)中使用的軸承材在實(shí)施例中的融點(diǎn)與摩擦系數(shù)的關(guān)系圖；圖9是表示在圖1的制冷劑壓縮機(jī)中使用的軸承材在實(shí)施例中的石墨含有率與在無潤滑狀態(tài)下的摩擦系數(shù)的關(guān)系圖；圖10是表示在圖1的制冷劑壓縮機(jī)中使用的軸承材在實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)面壓與磨耗量的關(guān)系圖；圖11是表示在圖1的制冷劑壓縮機(jī)中使用的軸承材在實(shí)施例中潤滑油中的耐荷重實(shí)驗(yàn)中的磨耗量的示意圖；圖12是表示在圖1的制冷劑壓縮機(jī)中使用的軸承材在實(shí)施例中無潤滑狀態(tài)下的磨耗量的示意圖；圖13是表示在圖1的制冷劑壓縮機(jī)中使用的軸承材在實(shí)施例中無潤滑狀態(tài)下的磨耗量的示意圖。圖中l(wèi)一密閉容器、2—壓縮機(jī)部、3—平衡重、4—旋轉(zhuǎn)渦管、4a—底板、4b—渦旋狀蓋板、4c一旋轉(zhuǎn)軸承(曲柄軸承)、4d—背面鍵槽、5—固定渦管、5a—底板、5b—渦旋狀蓋板、5d—吸入口、5e—噴出口、6A—上框架、6B—下框架、6c—主軸承、6cl—副軸承、7—旋轉(zhuǎn)軸、7a—主軸部、7b—曲柄部、7c—油導(dǎo)入管、7d—油通路、8—?dú)W氏連接器、9一電動機(jī)、9a—定子、9b—轉(zhuǎn)子、IO—制冷劑壓縮機(jī)。具體實(shí)施方式以下，參照附圖，對本發(fā)明的一實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)10，如圖1及圖2所示，在密閉容器1內(nèi)具備，壓縮不含氯的制冷劑的壓縮機(jī)部2;驅(qū)動該壓縮機(jī)部2的旋轉(zhuǎn)軸7;軸支承該旋轉(zhuǎn)軸7的軸承4c、6cl、6c2、6d;支撐軸承6cl、6c2的上框架6A;支承軸承6d的下框架6B;使旋轉(zhuǎn)軸7做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的電動機(jī)9作為主要構(gòu)成要素。作為不含氯的制冷劑使用RWOA、二氧化碳、丙烷哮其中任意一種制冷劑。在密閉容器l的底部，存留有潤滑油。該制冷劑壓縮機(jī)10是將壓縮機(jī)部2配置在上方，電動機(jī)9配置在下方，經(jīng)由垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸7，將壓縮機(jī)部2與電動機(jī)9連接設(shè)置而構(gòu)成了立式巻軸壓縮機(jī)。電動機(jī)9由在密閉容器1內(nèi)固定的定子9a和在定子9a的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)自如地配置的轉(zhuǎn)子9b構(gòu)成。壓縮機(jī)部2使在底板5a上直立渦旋狀蓋板5b的固定渦管5，和在底板4a上直立渦旋狀蓋板4b的旋轉(zhuǎn)渦管4，與蓋板5b、蓋板4b互相嚙合配置。固定渦管5和旋轉(zhuǎn)渦管4之間形成壓縮室。在固定渦管5的外周部形成吸入口5d，在中央部形成噴出口5e。固定渦管5通過螺栓固定于上框架6A。旋轉(zhuǎn)渦管4配置在固定渦管5和上框架6a之間，并通過固定渦管5支撐。上框架6a通過熔接固定于密閉容器l。固定渦管5、旋轉(zhuǎn)渦管4及上框架6由含有5~15重量％鑄鐵或Si的Al基合金構(gòu)成。作為自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)的歐氏連接器8是用于使旋轉(zhuǎn)渦管4相對于固定渦管5不發(fā)生自轉(zhuǎn)地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的連接器，且卡合于旋轉(zhuǎn)渦管4的底板4a的背面鍵槽和上框架6A的底座鍵槽間。旋轉(zhuǎn)軸7具備固定于電動機(jī)9的轉(zhuǎn)子9b的主軸部7a，和卡合于壓縮機(jī)部2的曲柄部7b。在旋轉(zhuǎn)軸7上設(shè)有配重3。主軸部7a貫通轉(zhuǎn)子9b上下延伸，下端部安裝有油導(dǎo)入管7c。曲柄部7b與主軸部7a的上側(cè)端部一體設(shè)置，與旋轉(zhuǎn)渦管4的向反蓋板側(cè)突出設(shè)置的轂部4e卡合。主軸部7a在轉(zhuǎn)子9b的上側(cè)用主軸承6c軸支承，在轉(zhuǎn)子9b的下側(cè)用副軸承6d軸支承。主軸承6c由曲柄側(cè)主軸承6cl和鄰接于該曲柄側(cè)主軸承6cl的電動機(jī)側(cè)主軸承6c2構(gòu)成。曲柄側(cè)主軸承6cl，由在含有石墨的碳質(zhì)基材的氣孔內(nèi)浸滲金屬的碳素軸承構(gòu)成。該曲柄側(cè)主軸承6cl，具體地如下構(gòu)成，即在含有20-50重量。/。石墨的碳素質(zhì)基材的氣孔內(nèi)浸滲從IB族、Fe除外的VIII族、及Sn選出的一種、或者以這些金屬為主，包含0.2%重量以下的V及Ti的至少一種的合金，且肖氏硬度為65120、氣孔率為0.052體積％的碳素軸承。電動機(jī)側(cè)主軸承6c2，由巻曲板材而形成的巻合套構(gòu)成。電動機(jī)側(cè)主軸承6c2具體如下形成，g卩將具備有自潤滑性的PTFE系樹脂或者有自潤滑性的聚酰亞胺系樹脂表面層的金屬板，將該表面層向內(nèi)側(cè)巻起而形成。在本實(shí)施方式中，是使在金屬板上燒結(jié)的青銅的多孔質(zhì)內(nèi)浸滲具有自潤滑性的PTFE系樹脂或者具有自潤滑性的聚酰亞胺系樹脂。曲柄部7，通過在轂部4e內(nèi)設(shè)置的構(gòu)成曲柄軸承的旋轉(zhuǎn)軸承4c進(jìn)行軸支承。該旋轉(zhuǎn)軸承4c由在含有石墨的碳質(zhì)基材的氣孔內(nèi)浸滲金屬的碳素軸承構(gòu)成。該旋轉(zhuǎn)軸承4c，具體為，在含有2050重量％石墨的碳質(zhì)基材的氣孔中浸滲從IB族、Fe除外的Vm族、及Sn選出的一種、或者以這些金屬為主，含有0.2。/。重量以下的V及Ti的至少一種的合金，且肖氏硬度為65~120、氣孔率為0.05~2體積％的碳素軸承構(gòu)成。軸承4c、6cl、6c2都由具有5mm以上長度的滑動軸承構(gòu)成。因此，可以容許負(fù)載于旋轉(zhuǎn)軸承4c及曲柄側(cè)主軸承6cl的高負(fù)載的面壓，可以得到可靠性高的制冷劑壓縮機(jī)。旋轉(zhuǎn)軸7在旋轉(zhuǎn)軸7的中心部形成上下貫通的油通路7d，以通過差壓將在密閉容器l內(nèi)的底部存留的潤滑油供給副軸承6d、主軸承6c、旋轉(zhuǎn)軸承4c及壓縮機(jī)部2等。該油通路7d與油導(dǎo)入管7c連通。在所述結(jié)構(gòu)的制冷劑壓縮機(jī)中，如果通過電動機(jī)9使旋轉(zhuǎn)軸7旋轉(zhuǎn)，從而制冷劑壓縮機(jī)起動，則通過曲柄部7b的偏心旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)渦管4不自轉(zhuǎn)地相對固定渦管5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。因此，外部的冷凍循環(huán)的制冷劑氣體通過吸入管11由吸入口5d吸入到壓縮機(jī)部2內(nèi)，在壓縮機(jī)部2的壓縮室進(jìn)行壓縮，由噴出口5e吐到密閉容器1內(nèi)。噴出的制冷劑氣體從噴出管12噴出到外部的冷凍循環(huán)中。'并且，如果在密閉容器1內(nèi)充滿高壓的制冷劑氣體，則密閉容器1的底部的潤滑油利用差壓，通過油導(dǎo)入管7c及油通路7d，供給到副軸承6d、主軸承6c、旋轉(zhuǎn)軸承4c及壓縮機(jī)部2等內(nèi)，并對這些滑動部潤滑。但是，在啟動時或制冷劑的噴出壓力高的情況下，潤滑油供給不足，易發(fā)生磨損或燒接等的損傷。特別在，在軸承的面壓高的高負(fù)載部分易發(fā)生磨損或燒接等損傷。因此，在本實(shí)施方式中，將形成面壓高的高負(fù)載部的曲柄軸承4c及曲柄側(cè)主軸承6cl通過由在含有石墨的碳質(zhì)基材的氣孔內(nèi)浸滲金屬的碳素軸承構(gòu)成，可以確保邊界潤滑狀態(tài)下的耐磨損性或耐燒接性等可靠性，同時將形成面壓低的低負(fù)載部的電動機(jī)側(cè)主軸承6c2通過巻曲板材而形成的巻合套，使價格低廉。'接下來，說明在本實(shí)施方式中使用的旋轉(zhuǎn)軸承4c及曲柄側(cè)主軸承6cl的制造方法。首先，在真空爐中，對放入金屬或合金的原材料的坩堝加熱到相對于這些金屬或合金的熔融溫度高IO(TC的溫度，這些金屬或合金成熔液狀態(tài)。然后，在這些金屬或合金的熔液中，浸入含有由規(guī)定長度的圓柱體或者長方體構(gòu)成的含有石墨的碳質(zhì)基材，通過氮?dú)膺M(jìn)行加壓，使這些金屬或合金浸滲在碳質(zhì)基材的氣孔中。然后，從坩堝中取出碳質(zhì)基材，通過對該碳質(zhì)基材進(jìn)行切削加工而形成圓筒形狀，由此形成旋轉(zhuǎn)軸承4c及曲柄側(cè)主軸承6cl。另外，碳質(zhì)基材，也可通過準(zhǔn)精化(nearnetshape)形成圓柱形狀后，切斷成規(guī)定的長度而形成。并且，碳質(zhì)基材，也可通過準(zhǔn)精化(nearnetshape)的一種擠壓成型法，形成圓筒體或圓柱體。接下來，對構(gòu)成在本實(shí)施方式中使用的旋轉(zhuǎn)軸承4c及曲柄側(cè)主軸承6cl的軸承材即實(shí)施例1~7的各種軸承性能與比較例16比較地進(jìn)行說明。表1表示比較例14及實(shí)施例17中的浸滲金屬(或浸滲合金)的種類和肖氏硬度。表1表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>在此，實(shí)施例l、6中Sn的重量含量是99%。實(shí)施例7中Cu的重量含量是99.9%。實(shí)施例2~5中青銅(BC3)中的重量含量是Sn為10%、鋅為2%及Pb為0.2%，剩余部分為銅。另外，在實(shí)施例3、4中V及Ti的量相對于合金各為0.1%。另外，無浸滲金屬的比較例1~4的軸承材的氣孔率，如后述的圖7所示為611%，氣孔率越大硬度越低。碳質(zhì)基材浸滲前的氣孔率以體積率來看，實(shí)施例1~4為11%、實(shí)施例57為6%。該浸滲后的氣孔率以體積率來看，實(shí)施例1為1.1%、實(shí)施例2為1.2%、實(shí)施例3為0.6%、實(shí)施例4為0.7%、實(shí)施例5為1.3%、實(shí)施例6為1.5%、實(shí)施例7為0.7%。碳質(zhì)基材的石墨量以重量來看，實(shí)施例1~7為35%。無浸滲金屬的比較例1~4的軸承材的硬度，根據(jù)氣孔率、石墨、間距、焦油等的量而各異。圖3表示比較例14及實(shí)施例1~7中的肖氏硬度與無潤滑狀態(tài)下摩擦系數(shù)的關(guān)系。在圖3中，對作為無潤滑狀態(tài)，作為不含氯的制冷劑的一例的R410A的氣體中的摩擦系數(shù)進(jìn)行評價。另外，從圖3到圖7，三角符號是比較例的軸承材，圓圈符號是實(shí)施例的軸承材。在這些符號上帶有的數(shù)字是比較例或?qū)嵤├诒?中的序號。從圖3可知，實(shí)施例及比較例相同，軸承材的無潤滑下的摩擦系數(shù)，具有肖氏硬度越大而越變小的傾向。該傾向在徑系的制冷劑氣體中評價摩擦的情況也同樣。使用青銅(BC3)的軸承材，肖氏硬度在65以上，優(yōu)選肖氏硬度達(dá)到80以上時摩擦系數(shù)有變小的傾向。圖4表示在比較例l-4及實(shí)施例1~7的軸承材中的肖氏硬度與在無潤滑下的磨耗量的關(guān)系。磨耗實(shí)驗(yàn)使用高壓氣氛氣體磨耗實(shí)驗(yàn)機(jī)，作為試驗(yàn)片，在固定片(10mmX10mmX36mm)上形成碳質(zhì)基材、在可動片上形成SCM415的結(jié)構(gòu)鋼的滲碳淬火材，在以面壓9.8MPa、滑動速度1.2m/s、R410A制冷劑氣氛中進(jìn)行10小時，測定試驗(yàn)后的磨耗量。從圖4中可知，軸承材的肖氏硬度的越高，磨耗量越少。使用青銅(BC3)的軸承材可知，肖氏硬度為65以上，優(yōu)選肖氏硬度在80以上時磨耗量變小。圖5表示在比較例1~4及實(shí)施例17的軸承材中的肖氏硬度與在潤滑油中的摩擦系數(shù)的關(guān)系。如圖5明確可知，沒有浸滲金屬的比較例24，雖然肖氏硬度在65以上，摩擦系數(shù)高達(dá)O.l以上。這是因?yàn)?，由于比較例14的軸承材的氣孔率高達(dá)如圖7所示，所以在潤滑油中的滑動，油切斷且油膜變薄而成為混合潤滑，并不優(yōu)選。使用青銅的軸承材，肖氏硬度為65以上，優(yōu)選肖氏硬度為80以上的軸承材摩擦系數(shù)小。實(shí)施例5是使用將青銅(BC3)作為浸滲金屬的的軸承材，潤滑油中的摩擦系數(shù)低。圖6表示在比較例1~4及實(shí)施例17的軸承材中的肖氏硬度與在潤滑油中的磨耗量的關(guān)系。在該圖6中，表示在R410A制冷劑+合成油的混合潤滑中，以1.2m/s的滑動速度，面壓最大98MPa，以0.15MPa/s的負(fù)載速度負(fù)載的耐載荷實(shí)驗(yàn)的磨耗量。使用青銅(BC3)的軸承材，肖氏硬度為65以上，優(yōu)選肖氏硬度80以上的軸承材的磨耗量少。實(shí)施例5使用將青銅(BC3)作為浸滲金屬的軸承材，潤滑油中的磨耗量最少。因此，可以判斷肖氏硬度越高越適合作軸承材料。圖7表示在比較例14及實(shí)施例17的軸承材中的殘留氣孔率和在潤滑油中的苛刻條件下的磨耗實(shí)驗(yàn)中摩擦系數(shù)的關(guān)系。使用合成油作為潤滑油，該油適合R410A氟里昂制冷劑。該氣孔率的測定，使用FISONS社制((株)7的孔率計2000型進(jìn)行測定。該方法采取的細(xì)孔分布曲線，通過"累積氣孔容積"X"體積密度"X100(%)算出氣孔率。可以確認(rèn)出在氣孔率越小油膜保持力越大的潤滑油中的摩擦系數(shù)小。另外，浸滲在青銅中添加V或Ti的合金的實(shí)施例或?qū)嵤├?，浸滲時反應(yīng)生成V或Ti的碳化物(VC、TiC)，與碳質(zhì)基材的浸潤性變好，提高潤滑中的油膜保持力，摩擦系數(shù)變小。浸滲添加V或Ti的合金的碳質(zhì)基材的表面用掃描型電子顯微鏡觀察后，確認(rèn)在碳質(zhì)基材與合金的界面上的V或Ti的碳化物。圖8表示的是浸滲金屬與在最苛刻的潤滑條件下的無潤滑油狀態(tài)的摩擦系數(shù)的關(guān)系。圖中的數(shù)字表示浸滲金屬前的碳質(zhì)基材的肖氏硬度。浸滲前的碳質(zhì)基材的肖氏硬度即使不同，根據(jù)浸滲金屬的不同而各異的摩擦系數(shù)的傾向大致相同。判斷出融點(diǎn)在900°C以上的Cu或Cu合金與低融點(diǎn)金屬是同程度的摩擦系數(shù)。、另外，使用作為高融點(diǎn)材料的銅，即使其他的高融點(diǎn)金屬如果可能浸滲，通過與碳質(zhì)基材組合也可以實(shí)現(xiàn)耐磨耗性和低磨擦。在本實(shí)施方式中，作為浸滲的過程，采用在熔融金屬中浸滲碳質(zhì)基材的同時進(jìn)行加壓的方式浸滲金屬。在該過程中，當(dāng)然盡可能地降低融點(diǎn)能有效的提高生成性。因此，在Cu中添加Sn可以降低若干融點(diǎn)制作軸承材。在浸滲金屬中使用合金可以使提高浸滲金屬的強(qiáng)度，也可以達(dá)到提高軸承全體硬度的效果。并且，添加提高浸滲金屬切削性的元素，可以使軸承材的磨擦表面的精加工狀態(tài)平滑并且良好，可以構(gòu)成可靠性更高的軸承部。圖9表示的是，關(guān)于由含有石墨的碳質(zhì)基材構(gòu)成的，并在其中浸滲青銅(BC3)或Cu的軸承材，各石墨含有率與無潤滑摩擦系數(shù)間的關(guān)系。No。5是所述的實(shí)施例5，5—15—4是追加數(shù)據(jù)。如圖9所示那樣石墨含有率占20~50%的重量，特別是占2040%重量的摩擦系數(shù)是極小值。圖10所示的是實(shí)施例8的PTFE系的巻合套與實(shí)施例5的碳素軸承在R410A制冷劑環(huán)境中的磨耗實(shí)驗(yàn)結(jié)果。巻合套的實(shí)驗(yàn)面，青銅露出率調(diào)整為36%。環(huán)境壓力為0.5MPa、滑動速度為1.2m/s，實(shí)驗(yàn)時間為目標(biāo)2小時，測定實(shí)驗(yàn)后的磨耗量。磨耗量在低負(fù)載領(lǐng)域的10MPa內(nèi)，實(shí)施例8的巻合套的磨耗量少，但是在面壓為20MPa下，實(shí)施例5的碳素軸承的磨耗量少，判斷出高硬度的實(shí)施例5的碳素軸承在苛刻的環(huán)境下高負(fù)載領(lǐng)域的耐磨耗性優(yōu)于硬度低、耐熱溫度低的巻合套。圖11是實(shí)施例8的PTFE系的巻合套及實(shí)施例5的碳素材，在R410A制冷劑+合成油的混合潤滑中，以1.2m/s的滑動速度，直到面壓達(dá)到98MPa為止以0.15MPa/s的負(fù)載速度，表示負(fù)載的耐荷重實(shí)驗(yàn)的磨耗量。即使在存在油的潤滑狀態(tài)下直到面壓為高負(fù)載領(lǐng)域的98MPa的負(fù)載的情況下的磨耗量，可以判斷處高硬度的實(shí)施例5的碳素軸承材的磨耗量少，耐磨耗性優(yōu)良。圖12表示的是，實(shí)施例S的PTFE系巻合套、實(shí)施例9的聚酰亞胺系的巻合套、及實(shí)施例5的碳素軸承材，以面壓為9.8MPa、在二氧化碳制冷劑環(huán)境中的磨耗實(shí)驗(yàn)時的磨耗量。PTFE系巻合套實(shí)驗(yàn)面的青銅露出率調(diào)整為36%。另一方面，在聚酰亞胺系的巻合套實(shí)驗(yàn)面上不露tt5青銅。磨擦量按著實(shí)施例5的碳素軸承材<實(shí)施例8的PTFE系的巻合套<實(shí)施例9的聚酰亞胺系巻合套的順序依次減少。如以上那樣，面壓為9.8MPa的高壓情況，可以判斷處實(shí)施例5的碳素軸承材有優(yōu)良的耐磨耗性。圖13表示的是，實(shí)施例8的PTFE系巻合套、實(shí)施例9的聚酰亞胺系巻合套、及實(shí)施例5的碳素軸承材，在面壓為9.8MPa、二氧化碳制冷劑環(huán)境中的磨耗實(shí)驗(yàn)時的平均摩擦系數(shù)。PTFE系巻合套實(shí)驗(yàn)面的青銅露出率調(diào)整為36%。另一方面，在聚酰亞胺系的巻合套實(shí)驗(yàn)面上不露出青銅。平均摩擦系數(shù)，同磨耗量同樣按著實(shí)施例5的碳素軸承材<實(shí)施例8的PTFE系的巻合套<實(shí)施例9的聚酰亞胺系巻合套的順序依次減少。如以上那樣，面壓為9.8MPa的高壓情況，可以判斷處實(shí)施例5的碳素軸承材的磨擦低。其次，對于將實(shí)施例5的長度為14mm的碳素軸承用在實(shí)機(jī)壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸承4c處、將實(shí)施例5的長度為21.5mm的碳素軸承用在曲柄側(cè)主軸承6cl處、將實(shí)施例8的PTFE系的巻合套用于電動機(jī)側(cè)主軸承6c2處的制冷劑壓縮機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說明。該實(shí)驗(yàn)是在R410A制冷劑和合成油中的模擬軸承啟動停止的苛刻實(shí)驗(yàn)。該結(jié)果，即使在旋轉(zhuǎn)軸承4c的旋轉(zhuǎn)軸承側(cè)面或曲柄側(cè)主軸承6cl的曲柄側(cè)端部也沒有發(fā)現(xiàn)異常磨耗，軸承4c、軸承6cl、軸承6c2全部完整，可以確保制冷劑壓縮機(jī)的可靠性。該實(shí)驗(yàn)即使在二氧化碳制冷劑和合成油的環(huán)境中實(shí)施，即使在旋轉(zhuǎn)軸承4c的旋轉(zhuǎn)軸承側(cè)或曲柄側(cè)主軸承6cl的曲柄側(cè)端部，也沒有發(fā)現(xiàn)異常磨耗，軸承4c、軸承6cl、軸承6c2全部完整，可以確保制冷劑壓縮機(jī)的可靠性。'其次，將實(shí)施例5的長度為14mm的碳素軸承用在實(shí)機(jī)壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸承4c處、將實(shí)施例5的長度為21.5mm的碳素軸承用在曲柄側(cè)主軸承6cl處、將實(shí)施例9的聚酰亞胺系的巻合套用于電動機(jī)側(cè)主軸承6c2處進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)是在R410A制冷劑和合成油中的模擬軸承啟動停止的苛刻實(shí)驗(yàn)。該結(jié)果，即使在旋轉(zhuǎn)軸承4c的旋轉(zhuǎn)軸承側(cè)面或曲柄側(cè)主軸承6cl的曲柄側(cè)端部也沒有發(fā)現(xiàn)異常磨耗，軸承4c、軸承6cl、軸承6c2全部完整，可以確保制冷劑壓縮機(jī)的可靠性。該實(shí)驗(yàn)即使在二氧化碳制冷劑和合成油的環(huán)境中實(shí)施，即使在旋轉(zhuǎn)軸承化的旋轉(zhuǎn)軸承側(cè)或曲柄側(cè)主軸承6cl的曲柄側(cè)端部，也沒有發(fā)現(xiàn)異常磨耗，軸承4c、軸承6cl、軸承6c2全部完整，可以確保制冷劑壓縮機(jī)的可靠性。根據(jù)所述的實(shí)施方式，即使在邊界潤滑狀態(tài)中很難燒接的碳質(zhì)基材中的石墨含量最適合減低摩擦系數(shù)及提高耐磨耗性，在該碳質(zhì)基材的氣孔內(nèi)為了在潤滑油中很容易地形成油膜而浸滲金屬，并且鉛及銻以外的浸滲金屬的組成及組織，為了使減低摩擦系數(shù)及得到耐磨耗性而調(diào)整浸滲量，得到滑動特性優(yōu)良的軸承，碳質(zhì)基材中的石墨由于磨擦而變薄裂開，可以減低摩擦系數(shù)。因?yàn)樵诟哓?fù)載中石墨的含量很多時，碳質(zhì)基材自身變得質(zhì)軟抵抗形變的能力增大磨擦增大，同時磨耗增大，所以石墨的含量應(yīng)在50%以下，更理想的含量是在35%以下。并且，因?yàn)樘假|(zhì)基材的石墨含量不到20%時該碳質(zhì)基材變硬，將磨損與之磨擦的金屬材，所述石墨的含量應(yīng)在2050%之間，更理想的含量是在2035%之間，可以得到低磨擦并且耐磨耗性高的軸承，可以提供可靠性高的制冷劑壓縮機(jī)。另外，旋轉(zhuǎn)軸承4c及曲柄側(cè)主軸承6cl的長度在5mm以上時可以容許高負(fù)載的面壓得到高可靠性的制冷劑壓縮機(jī)。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，暴露在無潤滑或苛刻的滑動條件下的制冷劑壓縮機(jī)，為了防止摩擦系數(shù)小、耐磨耗性良好的碳質(zhì)基材，在無潤滑或苛刻的滑動狀態(tài)下很難通過在含有石墨的碳質(zhì)基材中殘留的氣孔排出潤滑油形成油膜，在碳質(zhì)基材的氣孔中，含有鉛及銻的重量各1%，從IB族、Fe除外的VIII族及Sn中選出一種金屬或使用浸滲V、Ti的重量在0.2%以下的合金而成的軸承材構(gòu)成制冷劑壓縮機(jī)的軸承，該軸承的硬度為肖氏硬度，達(dá)到65~20，更理想的達(dá)到80以上，最理想的可以達(dá)到100以上，在無潤滑或苛刻的滑動條件下保持很小的摩擦系數(shù)，并且將磨耗抑制在最小限度，可以提供高可靠性并且長使用壽命的制冷劑壓縮機(jī)。另外，考慮生產(chǎn)量的情況下，因?yàn)樾な嫌捕冗_(dá)到90以上時加工性下降，所以該軸承材的肖氏硬度在6990之間，更理想的在8090之間，可以提供具備耐磨耗性并且兼并具備生產(chǎn)性的制冷劑壓縮機(jī)。另外，鉛及銻的含量應(yīng)在0.5%以下，最理想的含量為零，但JIS規(guī)格材可以用于生產(chǎn)。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，在制冷劑壓縮機(jī)的常定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下-即使在潤滑油豐富的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，也要將軸承材的氣孔控制在很少的狀態(tài)，也就是，含有石墨的碳質(zhì)基材的氣孔率的體積為0.052%，因?yàn)榭梢钥刂菩纬煞€(wěn)定的潤滑油膜而發(fā)生的磨耗，從而得到長使用壽命的制冷劑壓縮機(jī)。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，在用于旋轉(zhuǎn)軸承4c及曲柄側(cè)主軸承6cl的碳質(zhì)基材的氣孔中，在浸滲的合金中添加0.2%重量的V或Ti，可以提高與碳質(zhì)基材的浸潤性，氣孔率變小，形成更穩(wěn)定的潤滑油膜，可以抑制磨耗，獲得高可靠性的制冷劑壓縮機(jī)。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，由于在旋轉(zhuǎn)軸承4c及曲柄側(cè)主軸承6cl的碳質(zhì)基材中浸滲的金屬及合金的融點(diǎn)達(dá)到90(TC以上，在持續(xù)苛刻的滑動狀態(tài)的情況下，即使溫度升高，也可以保持潤滑性及耐磨耗性，提高了制冷劑壓縮機(jī)的可靠性。IB族是Cu、Au,Vin族是Co、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt，從中選出Cu、Au、Co、Ni。并且，合金中含銅80~90%、錫5~11%及鋅3%以下，含鉛量在1.0%以下，更理想是在0.5%以下的合金。這些金屬很難與碳形成化合物，具有高耐磨耗性和耐燒接性，并且容易浸滲。因?yàn)樵谔假|(zhì)基材內(nèi)存在氣孔，潤滑油流入該氣孔內(nèi)。因?yàn)橛纱擞湍は?，所以浸滲對環(huán)境及人體產(chǎn)生影響小的銅。只有銅的浸滲部質(zhì)軟，因?yàn)橥ㄟ^磨擦銅的部分容易焊接，添加合金化元素強(qiáng)化焊接并且防止磨耗。焊接消失，即使在邊界潤滑狀態(tài)下也可以使摩擦系數(shù)變小，作為軸承用能獲得高可靠性的制冷劑壓縮機(jī)。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，由于在旋轉(zhuǎn)軸承4c及曲柄側(cè)主軸承6cl的碳質(zhì)基材中浸滲的金屬及合金的融點(diǎn)達(dá)到90(TC以上，在持續(xù)苛刻的滑動狀態(tài)的情況下，即使溫度升高，也可以保持潤滑性及耐磨耗性，提高了制冷劑壓縮機(jī)的可靠性。本發(fā)明有效適用于要求耐燒接性或耐磨耗性的空調(diào)機(jī)用壓縮機(jī)、冷凍機(jī)用壓縮機(jī)及熱水機(jī)用壓縮機(jī)。權(quán)利要求1.一種制冷劑壓縮機(jī)，其在密閉容器內(nèi)具備壓縮機(jī)部，其壓縮不含氯的制冷劑；旋轉(zhuǎn)軸，其驅(qū)動所述壓縮機(jī)部；軸承，其對所述旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行軸支承；電動機(jī)，使所述旋轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的，所述旋轉(zhuǎn)軸具有固定于所述電動機(jī)轉(zhuǎn)子上的主軸部、和與所述壓縮機(jī)部卡合的曲柄部，對所述旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行軸支承的軸承具有軸支承所述主軸部的主軸承、和軸支承所述曲柄部的曲柄軸承，所述制冷劑壓縮機(jī)的特征在于，所述主軸承由曲柄側(cè)主軸承與鄰接于該曲柄側(cè)主軸承的電動機(jī)側(cè)主軸承構(gòu)成，所述電動機(jī)側(cè)主軸承以將板材卷曲而形成的卷合套構(gòu)成。2.如權(quán)利要求1所述的制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，所述壓縮機(jī)部使在底板上豎立設(shè)置有渦旋狀蓋板的固定渦管和在底板上豎立設(shè)置有渦旋狀蓋板的旋轉(zhuǎn)渦管與各自的蓋板嚙合而構(gòu)成，所述曲柄軸承設(shè)置于向所述旋轉(zhuǎn)渦管的反蓋板側(cè)突出地設(shè)置的轂部內(nèi)，所述主軸承，比所述電動機(jī)更靠近壓縮機(jī)部側(cè)對所述旋轉(zhuǎn)軸軸支承，所述旋轉(zhuǎn)軸具有將存留于所述密閉容器內(nèi)的潤滑油利用差壓供給到所述曲柄軸承及所述主軸承的油通路。3.如權(quán)利要求1所述的制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，所述巻合套是將具備有自潤滑性的PTFE系樹脂或有自潤滑性的含有石墨或MoS2等的聚酰亞胺系樹脂的表面層的金屬板，以將該表面層構(gòu)成為內(nèi)側(cè)的方式，巻曲成形。4.如權(quán)利要求3所述的制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，所述巻合套具有在燒結(jié)于所述金屬板上的青銅的多孔質(zhì)內(nèi)浸滲具有自潤滑性的PTFE系樹脂或具有自潤滑性的含有石墨或MoS2等的聚酰亞胺系樹脂的表面層。5.如權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，所述曲柄軸承及所述曲柄側(cè)主軸承由使從除IB族、Fe以外的VIII族及Sn中選擇的一種、或以這些金屬為主的合金浸滲于含有20~50重量％石墨的碳質(zhì)基材的氣孔內(nèi)的碳素軸承構(gòu)成。6.如權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，所述曲柄軸承及所述曲柄側(cè)主軸承由使從除IB族、Fe以外的VIII族及Sn中選擇的一種、或以這些金屬為主的合金浸滲于含有石墨的碳質(zhì)基材的氣孔內(nèi)，且肖氏硬度為65120的碳素軸承構(gòu)成。7.如權(quán)利要求6所述的制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，所述曲柄軸承及所述曲柄側(cè)主軸承由使從除ffi族、Fe以外的VIII族及Sn中選擇的一種、或以這些金屬為主的合金浸滲于含有石墨的碳質(zhì)基材的氣孔內(nèi)，且氣孔率為0.05%2體積％的碳素軸承構(gòu)成。8.如權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，所述曲柄軸承及所述曲柄側(cè)主軸承由從除IB族、Fe以外的Vin族及Sn中選擇的一種、或以這些金屬為主，且含有0.2重量％以下的V及Ti的至少一種的合金浸滲于含有石墨的碳質(zhì)基材的氣孔內(nèi)的碳素軸承構(gòu)成。9.如權(quán)利要求1所述制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，所述制冷劑是R410A、二氧化碳、丙烷中任意一種的制冷劑。10.—種空調(diào)機(jī)，其特征在于，使用權(quán)利要求19中任一項(xiàng)所述的制冷劑壓縮機(jī)。11.一種冷凍機(jī)，其特征在于，使用權(quán)利要求19中任一項(xiàng)所述的制冷劑壓縮機(jī)。12.—種熱水機(jī)，其特征在于，使用權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的制冷劑壓縮機(jī)。全文摘要提供一種制冷劑壓縮機(jī)(10)，在密閉容器(1)內(nèi)具備壓縮不含氯的制冷劑的壓縮機(jī)部(2)、驅(qū)動該壓縮機(jī)部(2)的旋轉(zhuǎn)軸(7)、支承該旋轉(zhuǎn)軸(7)的軸承、和使旋轉(zhuǎn)軸(7)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的電動機(jī)(9)。旋轉(zhuǎn)軸(7)具備固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)子(9b)的主軸部(7a)、和卡合在壓縮機(jī)部(2)上的曲柄部(7b)。軸承具備支承主軸部(7a)的主軸承(6c)、和支承曲柄部(7b)的曲柄軸承(4c)。主軸承(6c)由曲柄側(cè)主軸承(6c1)和鄰接于該曲柄側(cè)主軸承的電動機(jī)側(cè)主軸承(6c2)構(gòu)成。曲柄軸承(4c)及曲柄側(cè)主軸承(6c1)由在含有石墨的碳質(zhì)基材的氣孔中浸滲金屬的碳素軸承構(gòu)成。電動機(jī)側(cè)主軸承(6c2)由卷曲的板材形成的卷合套構(gòu)成。文檔編號F04B39/00GK101165346SQ200710181630公開日2008年4月23日申請日期2007年10月19日優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日發(fā)明者大島健一,山中敏昭,馬場升,高安博申請人:株式會社日立制作所