[发明专利]密闭型制冷剂压缩机及其使用的轴承部件

说明书

技术领域

本发明特别涉及在空调、制冷或热水等制冷循环中使用的密闭型制冷剂压缩机及其使用的轴承部件，尤其是涉及不含氯的密闭型制冷剂压缩机中的轴承的耐磨耗性提高等。

背景技术

在现有的密闭型制冷剂压缩机中，作为其轴承材料，使用铸铁、青铜系材料、铝合金系材料等金属系材料、或树脂系材料、树脂与金属的复合材料。上述青铜系材料中含有大量的铅等。除了压缩机，一般也存在很多含铅的滑动材料。

为了防止发生咬合，对插入轴承的旋转轴进行了表面处理。如果是铸铁以外的轴承材料时，轴承通过使用不同于旋转轴（轴）的材料来抑制发生咬合和磨耗。

另外，旋转轴和轴承为了防止即使在其滑动部（轴承面）发生润滑油耗尽的边界润滑状态或油膜暂时变薄的混合润滑状态，其滑动部不发生咬合或烧结，已知有上述轴承使用含有自润滑性的石墨的碳基材料。另外，对于构成轴承的碳基材料，为了在与旋转轴的滑动中形成稳定的油膜，已知有使金属浸渍于碳基材料的气孔中。

作为这种已知的例子有特开2002-213356号公报（专利文献1）中所述的例子等。在该专利文献1中记载了作为密闭型制冷剂压缩机的轴承使用在含石墨的高硬度碳基材料中浸渍高熔点的Cu-Sn合金的轴承部件。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】特开2002-213356号公报

发明内容

发明要解决的课题

密闭型制冷剂压缩机为了提高其性能，存在轴承负荷增大的趋势，因此油导致润滑膜部分破裂，轴承与旋转轴局部直接接触，容易形成所谓的边界润滑状态或混合润滑状态。另外，在压缩机的开始运转（启动）时或停止时，未向轴承滑动部供给足够的润滑油，容易形成上述的边界润滑状态或混合润滑状态。而且，制冷循环的制冷剂过度地混入润滑油中，轴承滑动部也容易发生上述的边界润滑状态等。

如果发生这样的边界润滑状态等，目前的金属系轴承、树脂系轴承、进行了表面处理的旋转轴等就容易发生烧结或咬合。作为减轻轴承负荷的方法，虽然也可以加大轴承的内径，或增加轴承的长度，但在内置电机的密闭型制冷剂压缩机中，可以设置轴承的空间是有限的，因此有一定的限制。

众所周知，将具有润滑性的铅或锑作为一组分的铅青铜或锑合金、铅或锑与碳的复合材料等不容易引起烧结或咬合。但是担心铅或锑对环境或人体有影响，而成为PRTR(环境污染物质排放和转移的登记)的法规限制对象物质。

另外，上述铅青铜或锑合金、铅或锑与碳的复合材料虽然利用金属的低熔点，提高了在无润滑或苛刻条件下的摩擦性能，但在高温中的使用或在苛刻的滑动状态持续的条件下使用的轴承的磨耗将加剧。

已知有在里衬金属（钢板）上烧结青铜，然后在其上面烧结四氟乙烯树脂（PTFE）的卷制衬套。该卷制衬套虽然成本低，但由于表面树脂层的耐热温度为250～300℃，因此如果在苛刻的滑动状态下使用时就会变成高温，上述树脂溶出，耐磨耗性显著降低。尤其是密闭型制冷剂压缩机的滑动部是通过制冷剂的吸入压力和排出压力的压差形成的压差供油方式，向主轴承或旋转轴承等的各滑动部供给压缩机内底部的润滑油进行润滑。由于该压差供油方式在压缩机启动时滑动部的润滑油被制冷剂冲走，且在停止时形成滑动部的油膜被切断的状态，因此形成苛刻的运转环境，容易形成上述边界润滑状态或混合润滑状态。

即使是在这样几乎不能期待油进行润滑的边界润滑状态或混合润滑状态，作为不易发生咬合或烧结的轴承，上述专利文献1中所述的含有自润滑性的石墨的碳轴承是有效的。该碳轴承是通过烧成碳基材料进行制造，因此产生气孔，为了保持轴承滑动部的油膜保持性，要用金属进行浸渍。

但是，该专利文献1就提高耐磨耗性和抗烧结性进行了说明，而未考虑降低生产成本。

本发明的目的在于得到既可以保持轴承的高耐磨耗性和抗烧结性又可以提高加工性、降低生产成本的密闭型制冷剂压缩机及其使用的轴承部件。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的，本发明是密闭型制冷剂压缩机，在密闭容器内包括：压缩制冷剂的压缩机部、与上述压缩机部连接的旋转轴、通过该旋转轴驱动上述压缩机部的电机以及支撑上述旋转轴的轴承，其特征在于，上述轴承是以在非晶质碳和石墨形成的碳基材料的气孔中浸渍纯铜或含有不可避免组成的杂质的Cu-Sn合金的轴承部件而构成，上述纯铜或Cu-Sn合金相对该轴承部件的浸渍率以体积%计为15～40%。