(57)【要約】【課題】耐食性を向上すること。【解決手段】少なくとも２つに分割されて相互の接合により内部に形成した密閉空間に、圧縮機構部を収容するハウジング２を有した圧縮機に対し、前記ハウジング２に耐食皮膜を形成する方法であって、珪酸ソーダの濃度が１．５％以上３０％以下の水ガラス溶液１０にハウジング２を所定時間浸漬させる浸漬工程と、次に、水ガラス溶液１０からハウジング２を取り出しハウジング２の面に付着した水ガラス溶液１０を乾燥させる乾燥工程とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つに分割されて相互の接合で内部に形成した密閉空間に圧縮機構部を収容するハウジングを有し、前記密閉空間の流体を圧縮する圧縮機に対し、前記ハウジングに耐食皮膜を形成する方法であって、
珪酸アルカリの濃度が１．５％以上３０％以下の水ガラス溶液に前記ハウジングを所定時間浸漬させる浸漬工程と、
次に、前記水ガラス溶液から前記ハウジングを取り出し前記ハウジングの面に付着した前記水ガラス溶液を乾燥させる乾燥工程と、
を含むことを特徴とする圧縮機の耐食皮膜形成方法。
【請求項２】
前記浸漬工程は、前記ハウジングを前記水ガラス溶液の濃度に応じて１分以上２５分以下浸漬させることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機の耐食皮膜形成方法。
【請求項３】
前記浸漬工程は、前記ハウジングを６０℃以上８０℃以下の温度の前記水ガラス溶液に浸漬させることを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機の耐食皮膜形成方法。
【請求項４】
前記浸漬工程は、複数の前記ハウジングを多孔壁からなる収容部に収容し、当該収容部を容器内に貯留された前記水ガラス溶液に所定時間浸漬し、前記乾燥工程は、前記収容部を前記容器から取り出し、当該収容部を所定の回転軸の回りに回転させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の圧縮機の耐食皮膜形成方法。
【請求項５】
少なくとも２つに分割されて相互の接合で内部に形成した密閉空間に圧縮機構部を収容するハウジングを有し、前記密閉空間の流体を圧縮する圧縮機において、
前記ハウジングの少なくとも接合部分の面に、水ガラスからなる耐食皮膜が形成されたことを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
前記耐食皮膜は、５０ｎｍ以上１μｍ以下の膜厚であることを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記耐食皮膜は、前記ハウジングの全面に形成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機の耐食皮膜形成方法、および耐食性を有する圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機に用いられる圧縮機は、ハウジング内の密閉空間に、圧縮機構部が収容され、前記密閉空間に取り込まれた冷媒ガスを圧縮する。ハウジングは、フロントハウジングとリアハウジングとを備えてなり、これらを組み合わせてから複数本のボルト（図示せず）で結合することにより、内部に密閉空間が形成される。フロントハウジングおよびリアハウジングの相互間の接合部分は、Ｏリングによりシールされて密閉空間の密閉状態を保つように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４８７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載のような圧縮機は、車両用空気調和機に用いられるにあたり、融雪剤（塩化カルシウム）が撒布された場所や海岸などを車両が走行した場合での耐食性を考慮しなければならない。例えば、Ｏリング付近が錆びるとＯシールによる密閉状態が保てなくなり、冷媒ガスが漏れだして圧縮能力が低下するおそれがある。このため、圧縮機は、塩水噴霧耐久試験において所定の試験時間を耐える必要がある。そして、近年では、上記試験でのより一層の耐食性の向上が切望されている。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するものであり、耐食性を向上することのできる圧縮機の耐食皮膜形成方法および圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明の圧縮機の耐食皮膜形成方法は、少なくとも２つに分割されて相互の接合で内部に形成した密閉空間に圧縮機構部を収容するハウジングを有し、前記密閉空間の流体を圧縮する圧縮機に対し、前記ハウジングに耐食皮膜を形成する方法であって、珪酸アルカリの濃度が１．５％以上３０％以下の水ガラス溶液に前記ハウジングを所定時間浸漬させる浸漬工程と、次に、前記水ガラス溶液から前記ハウジングを取り出し前記ハウジングの面に付着した前記水ガラス溶液を乾燥させる乾燥工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
この圧縮機の耐食皮膜形成方法によれば、ハウジングの面に水ガラスからなる耐食皮膜を効率よく形成できる。
【０００８】
また、本発明の圧縮機の耐食皮膜形成方法では、前記浸漬工程は、前記ハウジングを前記水ガラス溶液の濃度に応じて１分以上２５分以下浸漬させることを特徴とする。
【０００９】
この圧縮機の耐食皮膜形成方法によれば、水ガラス溶液は、粘性を有するものであるから、ハウジングの面に積層して付着するので、その濃度によって耐食皮膜を所望の膜厚とするまでに積層する時間が異なる。水ガラス溶液の濃度が高ければ積層する時間は短くなるので浸漬時間を短くできる。一方、水ガラス溶液の濃度が低ければ積層する時間は長くなるので浸漬時間を長くする。このため、水ガラス溶液の濃度に応じた浸漬時間とすることで、所望の膜厚の耐食皮膜を形成できる。
【００１０】
また、本発明の圧縮機の耐食皮膜形成方法では、前記浸漬工程は、前記ハウジングを６０℃以上８０℃以下の温度の前記水ガラス溶液に浸漬させることを特徴とする。
【００１１】
この圧縮機の耐食皮膜形成方法によれば、水ガラス溶液の温度が上記範囲にあると、乾燥工程の際に水分が気化しやすくなるので、乾燥工程の時間を短縮させることができる。
【００１２】
また、本発明の圧縮機の耐食皮膜形成方法では、前記浸漬工程は、複数の前記ハウジングを多孔壁からなる収容部に収容し、当該収容部を容器内に貯留された前記水ガラス溶液に所定時間浸漬し、前記乾燥工程は、前記収容部を前記容器から取り出し、当該収容部を所定の回転軸の回りに回転させることを特徴とする。
【００１３】
この圧縮機の耐食皮膜形成方法によれば、複数のハウジングを多孔壁からなる収容部に収容し、当該収容部を容器内に貯留された水ガラス溶液に所定時間浸漬する浸漬工程により、ハウジングの面に、所望する膜厚の耐食皮膜となるべき水ガラス溶液を積層させることができる。さらに、収容部を容器から取り出し、当該収容部を所定の回転軸の回りに回転させる乾燥工程により、ハウジングの面に積層された水ガラス溶液の水分や、余分な水ガラス溶液を遠心力で飛ばすことで、乾燥工程の時間をより短縮することができる。
【００１４】
上述の目的を達成するために、本発明の圧縮機は、少なくとも２つに分割されて相互の接合で内部に形成した密閉空間に圧縮機構部を収容するハウジングを有し、前記密閉空間の流体を圧縮する圧縮機において、前記ハウジングの少なくとも接合部分の面に、水ガラスからなる耐食皮膜が形成されたことを特徴とする。
【００１５】
この圧縮機によれば、ハウジングの接合部分の面を耐食皮膜で保護することで、圧縮機の耐食性を向上できる。このため、ハウジングの接合部分のシール部分での密閉性能の保持を助勢し、ハウジング内の密閉空間から外部への冷媒ガスの漏出や、ハウジング内への塵埃などの侵入の防止機能を維持することができる。
【００１６】
また、本発明の圧縮機では、前記耐食皮膜は、５０ｎｍ以上１μｍ以下の膜厚であることを特徴とする。
【００１７】
この圧縮機によれば、耐食皮膜の膜厚を５０ｎｍ以上１μｍ以下とすることで、所望とする耐食性が得られる。
【００１８】
また、本発明の圧縮機では、前記耐食皮膜は、前記ハウジングの全面に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
耐食皮膜を構成する水ガラスは、絶縁性を有する。このため、この圧縮機によれば、ハウジングの全面に耐食皮膜を形成することで、圧縮機に絶縁性能を持たせることができる。しかも、耐食皮膜を接合部分の面以外にも設けることで、その膜厚により接合などでのボルトの螺着や嵌入部分の強度を向上することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、耐食性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係る圧縮機の概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示す圧縮機のシール部分の概略断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る圧縮機の耐食皮膜形成方法の工程図である。
【図４】図４は、本発明に係る圧縮機の耐食皮膜形成方法における水ガラス溶液への浸漬時間と水ガラス溶液の濃度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２３】
本実施の形態の圧縮機１は、図１に示すように、スクロール圧縮機として構成されている。この圧縮機１は、ハウジング２内の密閉空間Ｓに、圧縮機構部３が収容されている。ハウジング２は、例えば、アルミニウムからなり、有底筒状のハウジング本体２１と、ハウジング本体２１の開口を閉塞するフロントケース２２とに分割されている。ハウジング本体２１とフロントケース２２とは、相互にボルトの締め付けなどで接合されることで密閉空間Ｓを形成する。また、ハウジング本体２１とフロントケース２２との接合部分は、シール部材（例えば、Ｏリング）２３によりシールされて密閉空間Ｓの密閉状態を保つように構成されている。
【００２４】
圧縮機構部３は、ハウジング本体２１に固定されている固定スクロール３１と、ハウジング２および固定スクロール３１に対向して公転旋回する旋回スクロール３２が設けられている。
【００２５】
固定スクロール３１は、略円板状の端板３１１と、端板３１１に立設された渦巻き状の壁体３１２（以下、固定渦巻体と称す）とを有している。端板３１１は、ボルト４によりハウジング本体２１に固定されている。また、端板３１１の略中央には、圧縮された空気を端板３１１の旋回スクロール３２に反する裏側に吐き出すための吐出口３１４が形成されている。固定渦巻体３１２は、端板３１１の旋回スクロール３２に向く表面から垂直に突出し、円のインボリュート曲線（伸開線）に沿った形状で設けられている。また、固定渦巻体３１２の突出端面には、シール部材３１３が設けられている。
【００２６】
旋回スクロール３２は、固定スクロール３１と同様に、略円板状の端板３２１と、端板３２１に立設された渦巻き状の壁体３２２（以下、旋回渦巻体と称す）とを有している。端板３２１は、固定スクロール３１に反する裏面が、フロントケース２２の内面であるスラスト面２２１に対して摺動可能に対面して支持されている。旋回渦巻体３２２は、端板３２１の固定スクロール３１に向く表面から垂直に突出し、固定スクロール３１の固定渦巻体３１２の形状を１８０°反転させた形状で設けられている。また、旋回渦巻体３２２の突出端面には、シール部材３２３が設けられている。
【００２７】
旋回スクロール３２と固定スクロール３１とは、旋回渦巻体３２２が固定渦巻体３１２に対向して噛み合うようにしてハウジング２の密閉空間Ｓに配置されている。このように配置された状態において、旋回渦巻体３２２のシール部材３２３が、固定スクロール３１の端板３１１の表面に接し、かつ固定渦巻体３１２のシール部材３１３が、旋回スクロール３２の端板３２１の表面に接している。これにより、旋回スクロール３２と固定スクロール３１との間には、端板３２１、端板３１１、旋回渦巻体３２２および固定渦巻体３１２により区画された一対の複数の圧縮室Ｐが形成されている。
【００２８】
また、旋回スクロール３２は、公転機構により、固定スクロール３１に対して公転旋回するように構成されている。公転機構は、入力軸５１と、ドライブピン５２と、ブッシュ５３とで構成されている。入力軸５１は、ハウジング２のフロントケース２２に対し、ベアリング５４により軸心Ｃ回りに回転可能に支持されており、先端５１ａがハウジング２の外部に延出され、基端５１ｂがハウジング２内の密閉空間Ｓに配置されている。この入力軸５１は、ハウジング２の外部から回転動力が入力される。
【００２９】
ドライブピン５２は、入力軸５１の基端５１ｂから軸心Ｃと平行に延在し、その軸心Ｄが軸心Ｃに対して偏心した位置に設けられている。
【００３０】
ブッシュ５３は、入力軸５１の基端５１ｂ側にて、旋回スクロール３２における端板３２１の軸心Ｅと軸心を一致させ、旋回スクロール３２に対してベアリング５５を介して相対的に回転可能に設けられている。また、ブッシュ５３は、ドライブピン５２が摺動により回転可能に挿入されている。なお、端板３２１の軸心Ｅ（ブッシュ５３の軸心）は、入力軸５１の軸心Ｃおよびドライブピン５２の軸心Ｄに対して平行かつ偏心している。
【００３１】
そして、公転機構は、入力軸５１に回転力が入力されると、ドライブピン５２が軸心Ｃ回りに軸心Ｃに対して偏心して公転する。すると、ドライブピン５２の旋回に伴い、軸心Ｃの回りにブッシュ５３が公転する。このため、ブッシュ５３と共に旋回スクロール３２が軸心Ｃの回りに公転旋回する。
【００３２】
また、旋回スクロール３２は、自転防止機構により、軸心Ｅ回りの回転（自転）を防止されている。自転防止機構は、ハウジング２のフロントケース２２と旋回スクロール３２との間に設けられ、複数対の自転防止ピン６１と自転防止リング６２とで構成されている。
【００３３】
自転防止ピン６１は、フロントケース２２のスラスト面２２１に固定され、旋回スクロール３２の端板３２１側に向けて突出している。一方、端板３２１には、円径のリング穴６３が形成され、このリング穴６３に円環状の自転防止リング６２が設けられている。自転防止ピン６１は、自転防止リング６２の内側に接している。
【００３４】
自転防止ピン６１および自転防止リング６２は、旋回スクロール３２における端板３２１の軸心Ｅの周方向に所定の間隔で配列されている。公転機構により旋回スクロール３２が公転旋回するとき、自転防止ピン６１は、自転防止リング６２に接しながら移動する。これにより、自転防止リング６２は、自転防止ピン６１により移動が規制される。このため、公転機構により公転旋回する旋回スクロール３２は、ベアリング５５によりブッシュ５３に対して軸心Ｅの回りに回転（自転）しようとするが、その回転を防止されつつ、入力軸５１の軸心Ｃ回りに公転旋回する。この結果、旋回スクロール３２は、自転を防止されつつ、固定スクロール３１に対して公転旋回する。
【００３５】
旋回スクロール３２が固定スクロール３１に対して公転旋回すると、一対の圧縮室Ｐは、次第に容積が減少しつつ、固定スクロール３１の端板３１１の中心部分で１つになる。これにより、圧縮室Ｐは、圧力が上昇して室内の冷媒ガス（流体）が圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、固定スクロール３１の端板３１１に形成されている吐出口３１４から吐き出される。
【００３６】
また、圧縮機１は、上述したスクロール圧縮機として構成されることに限らず、圧縮機構部がロータの偏心回転により冷媒ガス（流体）を圧縮するロータリ圧縮機であってもよい。さらに、圧縮機１は、スクロール圧縮およびロータリ圧縮を共に行う構成であってもよい。さらに、圧縮機１は、ハウジング２の外部からの回転動力を入力する構成であるが、ハウジング２の内部（密閉空間Ｓ）に駆動部（モータなど）を有していてもよい。
【００３７】
このような、圧縮機１において、図２に示すように、ハウジング２を構成するハウジング本体２１およびフロントケース２２の表面には、耐食皮膜７が形成されている。耐食皮膜７は、二酸化珪素と炭酸ナトリウムなどのアルカリとを融解した珪酸アルカリの濃い水ガラス（珪酸ソーダ）からなる。この耐食皮膜７は、少なくともハウジング本体２１とフロントケース２２との接合部分、すなわちシール部材２３が接触するハウジング本体２１およびフロントケース２２の面に設けられ、当該面とシール部材２３との間に介在されている。
【００３８】
そして、耐食皮膜７は、少なくともハウジング本体２１とフロントケース２２との接合部分の面を覆うことから、当該接合部分の面を保護することで、圧縮機１の耐食性を向上することが可能になる。このため、シール部材２３による密閉性能の保持を助勢し、ハウジング２内の密閉空間Ｓから外部への冷媒ガスの漏出や、ハウジング２内への塵埃などの侵入の防止機能を維持することが可能になる。
【００３９】
また、耐食皮膜７は、その膜厚Ｔが５０ｎｍ以上１μｍ以下とすることで、所望とする耐食性が得られる。また、膜厚Ｔは、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下が所望とする耐食性を得る上でより好ましい。膜厚Ｔが５０ｎｍ未満であると、耐食性能が低下する。一方、膜厚Ｔが１μｍを超えると、高い組み立て精度が要求される箇所において組み立て精度が低下するおそれがある。なお、耐食性能とは、塩水噴霧試験において所望とする時間を耐え得ることを意味する。
【００４０】
また、耐食皮膜７は、ハウジング本体２１とフロントケース２２との接合部分の面だけでなく、ハウジング２の全面、すなわちハウジング本体２１およびフロントケース２２の全面に形成されていることが好ましい。耐食皮膜７を構成する水ガラスは、絶縁性を有する。このため、ハウジング２の全面に耐食皮膜７を形成することで、圧縮機１に絶縁性能を持たせることが可能になる。絶縁性能を有することで、例えば、電気自動車（ハイブリッドを含む）に圧縮機１を適用した場合、圧縮機１を介して車室内に電気が流れる事態を防止することが可能になる。しかも、耐食皮膜７を接合部分の面以外にも設けると、その膜厚によりボルトの螺着や嵌入部分の強度を向上することが可能になる。
【００４１】
上述した耐食皮膜７は、施すべき面に塗りつけたり、吹き付けたりすることで形成することができる。その他、好適な耐食皮膜７の形成方法を以下に説明する。
【００４２】
図３に示すように、本実施の形態の圧縮機の耐食皮膜形成方法は、ハウジング２（ハウジング本体２１およびフロントケース２２）を珪酸アルカリの濃度が１．５％以上３０％以下の水ガラス溶液１０に浸漬させる浸漬工程（図３（ｂ）参照）と、浸漬工程の後、水ガラス溶液１０からハウジング２を取り出しハウジング２の面に付着した水ガラス溶液１０を乾燥させる乾燥工程（図３（ｃ））とを含む。
【００４３】
このように、ハウジング２を水ガラス溶液１０に浸漬させた後、水ガラス溶液１０から取り出して乾燥させることで、ハウジング２の面に耐食皮膜７を効率よく形成することが可能になる。
【００４４】
また、浸漬工程では、ハウジング２を水ガラス溶液１０の濃度に応じて１分以上２５分以下浸漬させることが好ましい。水ガラス溶液１０は、粘性を有するものであるから、ハウジング２の面に積層して付着するので、その濃度によって耐食皮膜７を所望の膜厚Ｔとするまでに積層する時間が異なる。水ガラス溶液１０の濃度が高ければ積層する時間は短くなるので浸漬時間を短くできる。一方、水ガラス溶液１０の濃度が低ければ積層する時間は長くなるので浸漬時間を長くする。このため、水ガラス溶液１０の濃度に応じた浸漬時間とすることで、膜厚Ｔが５０ｎｍ以上１μｍ以下（好ましくは１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下）の耐食皮膜７を形成することが可能になる。
【００４５】
また、浸漬工程では、ハウジング２を６０℃以上８０℃以下の温度の水ガラス溶液１０に浸漬させることが好ましい。水ガラス溶液１０の温度が上記範囲にあると、乾燥工程の際に水分が気化しやすくなるので、乾燥工程の時間を短縮させることが可能になる。
【００４６】
また、上記浸漬工程および乾燥工程を実施するにあたり、浸漬工程では、図３（ａ）に示すように、複数のハウジング２をパンチングメタルなどの多孔壁からなる収容部１１に収容する。そして、図３（ｂ）に示すように、収容部１１を容器１２内に貯留された水ガラス溶液１０（濃度：１．５％以上３０％以下、温度：６０℃以上８０℃以下）に所定時間（１分以上２５分以下）浸漬する。また、乾燥工程では、図３（ｃ）に示すように、収容部１１を容器１２から取り出し、当該収容部１１を所定の回転軸Ｒの回りに回転させる。なお、収容部１１を回転させる場合、収容部１１をドレン容器１３に入れる。
【００４７】
このように、複数のハウジング２を多孔壁からなる収容部１１に収容し、当該収容部１１を容器１２内に貯留された水ガラス溶液１０に所定時間浸漬する浸漬工程により、ハウジング２の面に、所望する膜厚Ｔの耐食皮膜７となるべき水ガラス溶液１０を積層させることが可能になる。さらに、収容部１１を容器１２から取り出し、当該収容部１１を所定の回転軸Ｒの回りに回転させる乾燥工程により、ハウジング２の面に積層された水ガラス溶液１０の水分や、余分な水ガラス溶液１０を遠心力で飛ばすことで、乾燥工程の時間をより短縮することが可能になる。
【００４８】
ここで、浸漬時間（ｍｉｎ）と液濃度（ｗｔ％）との関係の試験結果を図４を参照して説明する。この試験では、圧縮機１のハウジング２を濃度の異なる水ガラス溶液１０（温度７０℃）に浸漬時間を変えて浸漬させ、乾燥させた。その後、塩水噴霧試験とＨｅ検査（ハウジング本体２１とフロントケース２２とをシール部材２３を介して接合したハウジング２内の密閉空間Ｓにヘリウムガスを注入して漏れを検査する）とを行い、合格／不合格を決めた。
【００４９】
この試験結果によれば、図４に示すように、水ガラス溶液１０が濃度５％以上であれば、浸漬時間は１分程度で合格となり、浸漬時間を１０分以上とすれば、水ガラス溶液１０の濃度は１．５％程度で合格となることが分かる。
【００５０】
以上のように、本発明に係る圧縮機の耐食皮膜形成方法および圧縮機は、耐食性を向上することに適している。
【符号の説明】
【００５１】
１  圧縮機
２  ハウジング
２１  ハウジング本体
２２  フロントケース
２３  シール部材
Ｓ  密閉空間
３  圧縮機構部
７  耐食皮膜
Ｔ  膜厚
１０  水ガラス溶液
１１  収容部
１２  容器
１３  ドレン容器
Ｒ  回転軸
【図１】
2011161404.tif 000003
【図２】
2011161404.tif 000004
【図３】
2011161404.tif 000005
【図４】
2011161404.tif 000006