滑动部件和使用其的制冷剂压缩机、以及冷藏库和空调机制造技术

本发明专利技术的滑动部件，用于压缩制冷剂的制冷剂压缩机所具有的、贮存润滑油的密闭容器内的滑动部。该滑动部件在母材的表面上形成有氧化覆膜。该氧化覆膜至少具有以下任意结构：(1)在母材是铁系材料的情况下，是从最外侧表面依次具有由Fe2O3构成的第一层、由Fe3O4构成的第二层和由FeO构成的第三层的三层结构；(2)具有高低差在0.01μm～0.1μm的范围内的小的凹凸的致密的结构；或者(3)在母材是铁系材料的情况下，是含有铁氧化物并且硬度不同的三层结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滑动部件和使用其的制冷剂压缩机、以及冷藏库和空调机
本专利技术涉及冷藏库、空调机等中使用的制冷剂压缩机所具有的滑动部件和以使用 该滑动部件的制冷剂压缩机、冷藏库以及空调机等为代表的具有使用上述制冷剂压缩机的 制冷循环的产品。
技术介绍
近年来，从保护地球环境的观点出发为了减少化石燃料的使用，高效率的制冷剂 压缩机的开发正在推进。作为实现制冷剂压缩机的高效率化的方法，例如能够举出在制冷 剂压缩机所具有的滑动部中使作用于其滑动面的表面压力降低、实现顺畅的滑动的技术。 制冷剂压缩机所具有的滑动部是通过多个滑动部件彼此经由滑动面组合而构成 的。作为具体的滑动部，例如能够举出曲轴的主轴部与轴承部、活塞与缸筒（bore)、推力部 与止推垫圈、活塞销与连杆、曲轴的偏心轴与连杆等这样的滑动部件的组合。 作为实现滑动部的顺畅的滑动的技术，例如能够举出专利文献1公开的密闭型压 缩机。该密闭型压缩机在密闭箱内收纳有电动机和压缩机械，在构成该压缩机械的滑动部 的一个滑动部件上形成有磷酸锰类覆膜等磷酸盐覆膜。该磷酸盐覆膜是由多孔晶体构成的 不溶性覆膜。 如图13示意性地表示的那样，滑动部由第一滑动部件31和第二滑动部件41构 成，在第二滑动部件41的滑动面形成有由多孔晶体构成的不溶性的磷酸盐覆膜20。举出具 体的例子，如果滑动部是由缸筒和活塞构成的结构，则缸筒是第一滑动部件31，活塞是第二 滑动部件41。另外，如果滑动部是由曲轴的主轴部和轴承部构成的结构，则轴承部是第一滑 动部件31，主轴部是第二滑动部件41。 像这样如果在一个滑动部件上形成磷酸盐覆膜20,则即使双方的滑动部件是金属 制的，作为滑动面，也是第一滑动部件31的金属面与第二滑动部件41的磷酸盐覆膜20的 面接触。因此，在滑动面能够有效地抑制金属面彼此接触的可能性。另外，由于磷酸盐覆膜 20是多孔晶体，所以还能够在滑动面彼此之间提高润滑油的保持性。其结果是，在滑动部实 现顺畅的滑动。 另外，专利文献1中还记载有，由于能够通过形成磷酸盐覆膜20来消除滑动面的 机械加工完成的加工面,所以能够良好地进行构成滑动部的滑动部件彼此的初始磨合。 首先，对抑制磷酸盐覆膜20形成的金属面彼此的接触进行说明。例如，如果滑动 部是由缸筒和活塞构成的结构，则缸筒和活塞的间隔通常为了尽可能使泄漏损失小而非常 狭窄。因此，由于缸筒和活塞的形状、精度偏差等诸条件，缸筒与活塞的滑动面有可能部分 性的相互接触。这样的部分的接触容易在活塞到达上止点或者下止点而滑动速度变为零的 情况下产生。如图13所示，如果在活塞（第二滑动部件41)的滑动面形成磷酸盐覆膜20， 则金属面不露出，所以能够避免活塞的金属面与缸筒的金属面直接接触。 接着，说明由磷酸盐覆膜20带来的润滑油的保持性的提高。随着压缩机械所具有 的曲轴的旋转油泵发挥作用，由此润滑油被供给到各滑动部，各滑动部被润滑。在此，与上 述同样，如果滑动部是由缸筒和活塞构成的结构，则在图13所示的滑动部利用活塞（第二 滑动部件41)的表面的磷酸盐覆膜20来保持润滑油。被保持的润滑油有助于缸筒和活塞 的顺畅的滑动，并且在缸筒和活塞之间起到密封的作用。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :(日本）特开平7-238885号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题 但是，近年来，由于制冷剂压缩机的高效率化正在推进，所以通过专利文献1公开 的磷酸盐覆膜难以有效地抑制金属面彼此的接触或者有效地提高润滑油的保持性。 具体而言，为了使制冷剂压缩机高效率化，有使用更低粘度的润滑油的倾向，另外 滑动部的设计上，将滑动面积缩小或者使滑动长度变短。如果润滑油的粘度比较高，则通过 磷酸盐覆膜的多孔晶体的形状良好地保持润滑油，但是如果润滑油的粘度低，则有可能多 孔晶体的保持性降低。 如果润滑油的保持性降低，则有可能滑动部件彼此的滑动不能良好地被润滑，对 滑动面的负荷增大。另外，如果润滑油不能被良好地保持，则滑动部件彼此之间的密封性也 降低，所以有可能影响压缩的效率。 而且，滑动面的负荷增大时，磷酸盐覆膜磨耗或者磨损的可能性变高。由此，滑动 部件彼此的磨合效果可能不能持续，滑动面的耐磨性可能降低。另外，磷酸盐覆膜磨耗了的 部位成为金属面露出的状态，所以在滑动面有可能金属面彼此接触的可能性增加。 而且，在滑动部件的表面形成磷酸盐覆膜的过程中，存在滑动部件的主体（母材） 被蚀刻的情况。因此，因磷酸盐覆膜的磨耗而露出的金属面不是光滑面，而是由于蚀刻产生 了凹凸的粗糙面。其结果是，滑动面其本身的耐磨性可能更进一步降低。 此外，根据滑动部的种类，有可能由于溶入润滑油的制冷剂气体而磷酸盐覆膜容 易磨耗。 例如，如果滑动部是由曲轴的主轴部和轴承部构成的结构，则在曲轴旋转一圈的 期间，作用在曲轴的主轴部的荷重（负荷）大大地变动。在主轴部和轴承部之间保持有润 滑油，但是由于对主轴部的荷重的变动溶入到润滑油的制冷剂气体有可能起泡。制冷剂气 体起泡时产生滑动面之间润滑油较少的状态，所以主轴部的滑动面与轴承部的滑动面有可 能部分接触。 因此，制冷剂气体的起泡的频率如果增加，则滑动面彼此的部分接触也增加，其结 果是，在主轴部的表面形成的磷酸盐覆膜容易磨耗，导致滑动面的摩擦系数的上升。摩擦系 数的上升促进滑动部的发热，而使产生滑动面的异常磨耗的可能性增大。这样的现象，在缸 筒和活塞等其他的滑动部也可能同样产生。 本专利技术是用于解决这样的课题而完成的，目的在于提供使滑动面的耐磨性提高的 滑动部件和通过在滑动部中使用该滑动部件而实现良好的可靠性和高效率化的制冷剂压 缩机以及具有使用该制冷剂压缩机的制冷循环的产品。 用于解决课题的方法 本专利技术的滑动部件，为了解决上述的课题，是用于压缩制冷剂的制冷剂压缩机所 具有的、贮存润滑油的密闭容器内的滑动部的滑动部件，是以下所述的结构：（1)母材由铁 系材料构成，并且在该母材的表面上形成有三层结构的氧化覆膜，上述三层结构的氧化覆 膜从最外侧表面开始依次包括由Fe 203构成的第一层、由Fe304构成的第二层和由FeO构成 的第三层；（2)具有高低差在0.01 μπι?0. Ιμπι的范围内的小的凹凸的致密的氧化覆膜形 成于母材的表面上；或者（3)母材由铁系材料构成，并且在该母材的表面上形成有含有铁 氧化物并且硬度不同的三层结构的氧化覆膜。 另外，本专利技术的滑动部件可以具有上述（1)?（3)的结构中的任意两个，也可以具 有上述⑴?（3)全部。 另外，本专利技术的制冷剂压缩机，为了解决上述课题，具有贮存润滑油的上述密闭容 器、收纳在该密闭容器内的电动构件和收纳在上述密闭容器内并且驱动上述电动构件对制 冷剂进行压缩的压缩构件，在该压缩构件中包括至少使用了上述（1)?（3)中任意结构的 滑动部件的滑动部。 再者，本专利技术还包括具有上述制冷剂压缩机的冷藏库或者具有上述制冷剂压缩机 的空调机等具有使用了本专利技术的制冷剂压缩机的制冷循环的产品。 本专利技术的上述目的、其他目的、特征和优点参照附图从以下适合的实施方式的详 细的说明能够明确。 专利技术的效果 本专利技术中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑动部件，其特征在于：用于压缩制冷剂的制冷剂压缩机所具有的、贮存润滑油的密闭容器内的滑动部，母材由铁系材料构成，并且在该母材的表面上形成有三层结构的氧化覆膜，该三层结构的氧化覆膜从最外侧表面依次具有由Fe2O3构成的第一层、由Fe3O4构成的第二层和由FeO构成的第三层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.20 JP 2012-033715;2012.10.24 JP 2012-234381. 一种滑动部件，其特征在于： 用于压缩制冷剂的制冷剂压缩机所具有的、贮存润滑油的密闭容器内的滑动部， 母材由铁系材料构成，并且在该母材的表面上形成有三层结构的氧化覆膜，该三层结 构的氧化覆膜从最外侧表面依次具有由Fe203构成的第一层、由Fe30 4构成的第二层和由 FeO构成的第三层。2. 如权利要求1所述的滑动部件，其特征在于： 设所述第一层的层厚为T1、所述第二层的层厚为T2、所述第三层的层厚为T3时， T1:T2:T3在5?20:10?50:30?85的范围内。3. 如权利要求1或者2所述的滑动部件，其特征在于： 所述第三层由非晶结构的FeO构成。4. 如权利要求1?3中任一项所述的滑动部件，其特征在于： 由所述第一层、所述第二层和所述第三层构成的氧化覆膜的膜厚在1 μ m?3 μ m的范 围内。5. 如权利要求1?4中任一项所述的滑动部件，其特征在于： 至少所述第一层为铁氧化物颗粒层状地集合而成的结构， 所述铁氧化物颗粒的粒径在〇. lym?4. Ομπι的范围内。6. -种滑动部件，其特征在于： 用于压缩制冷剂的制冷剂压缩机所具有的、贮存润滑油的密闭容器内的滑动部， 在母材的表面上形成有具有高低差在〇. 01 μ m?0. 1 μ m的范围内的小的凹凸的致密 的氧化覆膜。7. 如权利要求6所述的滑动部件，其特征在于： 所述氧化覆膜是通过氧化物颗粒在所述母材的表面集合敷设而形成的， 以相互相邻的所述氧化物颗粒的顶点彼此的间隔为4 μ m以下的方式致密地集合。8. -种滑动部件，其特征在于： 用于压缩制冷剂的制冷剂压缩机所具有的、贮存润滑油的密闭容器内的滑动部， 母材由铁系材料构成，并且在该母材的表面上形成有含有铁氧化物且各层的硬度不同 的至少三层结构的氧化覆膜。9. 如权利要求8所述的滑动部件，其特征在于： 所述三层结构之中，位于最外侧表面的第一层的硬度为作为中间层的第二层的硬度以 下， 所述母材上的第三层的硬度比该母材的硬度大并且比所述第二层的硬度小。10. 如权利要求9所述的滑动部件，其特征在于： 所述第一层的最外侧表面的硬度在200Hv?300Hv的范围内，在所述第一层与所述第 二层的附近，其硬度在500Hv?600Hv的范围内， 所述第二层的硬度在500Hv?600Hv的范围内， 所述第三层的硬度在20...

【专利技术属性】
技术研发人员：石田贵规，川端淳太，福原弘之，久米佑一郎，二上义幸，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP