(57)【要約】【課題】  回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、回転軸のハウジング貫通部を密封する軸封装置とを備える圧縮機であって、製造コスト増を抑制しつつ、運転に要する動力が低減された圧縮機を提供する。【解決手段】  回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、回転軸のハウジング貫通部を密封する軸封装置とを備え、回転軸の軸封装置との摺接部が固体潤滑剤で被覆されている。【選択図】  図１
2005155597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、回転軸のハウジング貫通部を密封する軸封装置とを備え、回転軸の軸封装置との摺接部が固体潤滑剤で被覆されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
回転軸の全体が固体潤滑剤で被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
固体潤滑剤は二硫化モリブデンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項４】
固体潤滑剤はグラファイトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項５】
固体潤滑剤はふっ素樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項６】
固体潤滑剤は二硫化タングステンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項７】
固体潤滑剤は窒化ホウ素であることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項８】
固体潤滑剤の被覆は錫メッキであることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項９】
圧縮機はクラッチを介することなく駆動源に直結していることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項１０】
圧縮機はクラッチを介して駆動源に接続していることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項１１】
被圧縮流体は二酸化炭素であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、回転軸のハウジング貫通部を密封する軸封装置とを備える圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、回転軸のハウジング貫通部を密封する軸封装置とを備える斜板式圧縮機であって、圧縮機構から回転軸に印加される圧縮反力と、軸封装置から回転軸に印加されるハウジング内外圧差に起因する付勢力とを逆向きにして、圧縮機の運転に要する動力を低減させた斜板式圧縮機が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３０４１０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の圧縮機には、ピストンの配置が従来の斜板式圧縮機と異なるので、従来の部品が使用できず、製造コスト増を招くという問題がある。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、回転軸のハウジング貫通部を密封する軸封装置とを備える圧縮機であって、製造コスト増を抑制しつつ、運転に要する動力が低減された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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明においては、回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、回転軸のハウジング貫通部を密封する軸封装置とを備え、回転軸の軸封装置との摺接部が固体潤滑剤で被覆されていることを特徴とする圧縮機を提供する。
本発明に係る圧縮機においては、回転軸の軸封装置との摺接部が固体潤滑剤で被覆されることにより、回転軸の回転に対する軸封装置の摩擦抵抗が低減し、圧縮機の運転に要する動力が低減する。従来の圧縮機回転軸の一部に固体潤滑剤被覆を施せば良いので、製造コスト増は抑制される。
回転軸の全体を固体潤滑剤で被覆しても良い。回転軸１０の一部を固体潤滑剤で被覆する場合に比べて、固体潤滑剤の塗布作業が容易になる。
固体潤滑剤として、二硫化モリブデン、グラファイト、ふっ素樹脂、二硫化タングステン、窒化ホウ素等を使用することができる。これらの固体潤滑剤はそれぞれ固有の特徴を有しており、圧縮機の使用環境に応じて適宜使い分ければ良い。
固体潤滑剤の被覆は錫メッキでも良い。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、圧縮機はクラッチを介することなく駆動源に直結している。
本発明の好ましい態様においては、圧縮機はクラッチを介して駆動源に接続している。
圧縮機が駆動源に直結している場合は、駆動源の作動中は圧縮機は常時運転されるので、軸封装置の摩擦抵抗低減による運転動力低減効果は大きい。本発明はクラッチを介して駆動源に接続した圧縮機にも当然使用することができる。
【０００７】
本発明の好ましい態様においては、被圧縮流体は二酸化炭素である。
二酸化炭素用圧縮機の場合、圧縮反力が大きく、圧縮機の運転に要する動力が大きくなるので、軸封装置の摩擦抵抗低減により、前記動力の低減を図るのが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る圧縮機においては、回転軸の軸封装置との摺接部が固体潤滑剤で被覆されることにより、回転軸の回転に対する軸封装置の摩擦抵抗が低減し、圧縮機の運転に要する動力が低減する。従来の圧縮機回転軸の一部を固体潤滑剤で被覆すれば良いので、製造コスト増は抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施例に係る斜板式圧縮機を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１に示すように、可変容量型斜板式圧縮機Ａは、回転軸１０と、回転軸１０に固定されたローター１１と、傾角可変に回転軸１０に支持された斜板１２とを備えている。斜板１２は、斜板１２の傾角変動を許容するリンク機構１３を介してローター１１に連結され、ローター１１ひいては回転軸１０に同期して回転する。
斜板１２の周縁部に摺接する一対のシュー１４を介してピストン１５が斜板１２に係留されている。
ピストン１５は、シリンダブロック１６に形成されたボア１６ａに挿入されている。
回転軸１０、ローター１１、斜板１２を収容するクランク室１７を形成する有底円筒状のフロントハウジング１８が配設されている。回転軸１０は、フロントハウジング１８を貫通して外部へ延びている。回転軸１０のフロントハウジング貫通部を密封する軸封部材であるリップシール１９が配設されている。回転軸１０のリップシール１９との摺接部（図１で一点鎖線のハッチングを施した部分）が二硫化モリブデン(MoS2)に添加剤を加えた固体潤滑剤で被覆されている。
フロントハウジング１８に取りつけられた電磁クラッチ２０を介して図示しない外部駆動源から回転軸１０の先端部に回転動力が伝達される。
吸入室と吐出室とを形成するシリンダヘッド２１が配設されている。
シリンダブロック１６とシリンダヘッド２１との間にボア１６ａに連通する吸入口と吐出口とが形成された弁板２２が配設されている。
フロントハウジング１８、シリンダブロック１６、弁板２２、シリンダヘッド２１は、ボルト２３により一体に組み付けられている。
回転軸１０はフロントハウジング１８、シリンダブロック１６により回転可能に支持されている。
【００１１】
可変容量型斜板式圧縮機Ａにおいては、図示しない外部駆動源の回転動力が電磁クラッチ２０を介して回転軸１０に伝達され、回転軸１０の回転がローター１１、リンク機構１３を介して斜板１２に伝達される。斜板１２の回転に伴う斜板１２周縁部の回転軸１０延在方向の往復動が、シュー１４を介してピストン１５に伝達され、ピストン１５がボア１６ａ内で往復動する。外部冷凍回路から還流した冷媒が、シリンダヘッド２１に形成された吸入ポートと吸入室と吸入口と図示しない吸入弁とを介してボア１６ａへ吸入され、ボア１６ａ内で圧縮され、吐出口と図示しない吐出弁と吐出室とシリンダヘッド２１に形成された吐出ポートとを介して外部冷凍回路へ流出する。
ピストン１５に加わる圧縮反力がリンク機構１３を介してローター１１に伝達される。ローター１１とフロントハウジング１８との間に配設されたスラストベアリングの摩擦抵抗、斜板１２とシュー１４との間の摺動抵抗、回転軸１０とフロントハウジング１８、シリンダブロック１６との間に配設されたラジアルベアリングの摩擦抵抗、回転軸１０とリップシール１９との間の摺動抵抗等が、回転軸１０の回転に対する抵抗となる。可変容量型斜板式圧縮機Ａにおいては、回転軸１０のリップシール１９との摺接部を二硫化モリブデンに添加剤を加えた固体潤滑剤で被覆することにより、駆動１０とリップシール１９との間の摺動抵抗を低減させ、圧縮機の運転に要する動力を低減させている。二硫化モリブデンは、摩擦係数μがμ＝0.03〜0.05で、他の固体潤滑剤（μ＝0.03〜1）に比べて小さく、また耐熱性にも優れており（＋350℃）、優れた固体潤滑剤である。
可変容量型斜板式圧縮機Ａにおいては、ピストンの配置は従来の斜板式圧縮機と同一であり、回転軸１０の一部を固体潤滑剤で被覆しているのみなので、圧縮機製造コスト増は抑制されている。
【００１２】
電磁クラッチ２０を介することなく、図示しないトルクリミッタを介して回転軸１０を外部駆動源に直結しても良い。可変容量型斜板式圧縮機Ａが駆動源に直結している場合は、駆動源の作動中は可変容量型斜板式圧縮機Ａは常時運転されるので、駆動１０とリップシール１９との間の摺動抵抗減による運転動力低減効果は大きい。
【００１３】
可変容量型斜板式圧縮機Ａを二酸化炭素用圧縮機としても良い。
二酸化炭素用圧縮機の場合、圧縮反力が大きく、圧縮機の運転に要する動力が大きくなるので、駆動１０とリップシール１９との間の摺動抵抗減により、前記動力の低減を図るのが望ましい。
【００１４】
固体潤滑剤として、二硫化モリブデンに代えて、グラファイト(C-C)、ふっ素樹脂（代表例：ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)）、二硫化タングステン(WS2)、窒化ホウ素(BN)等に添加剤を加えたものを使用しても良い。グラファイトは結晶性が良く化学的に安定なので、乾燥皮膜やプラスチックや金属の自己潤滑に利用されている。ふっ素樹脂は耐熱耐寒性(−65〜＋250℃)、酸化安定性、強酸、アルカリ、有機溶剤等の薬品に対する耐性、不溶性に優れている。二硫化タングステンは、二硫化モリブデンよりも高価であるが耐熱性(＋425℃)に優れている。窒化ホウ素は、酸化開始温度900℃前後であるため、高温環境での使用に適している。圧縮機の使用環境に応じて、適宜最適の固体潤滑剤を使用するのが望ましい。
固体潤滑剤の被覆は錫メッキでも良い。
回転軸１０の全体を固体潤滑剤で被覆しても良い。回転軸１０の一部を固体潤滑剤で被覆する場合に比べて、固体潤滑剤の塗布作業が容易になる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は斜板式圧縮機のみならず、回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、回転軸のハウジング貫通部を密封する軸封装置とを備える圧縮機、例えばスクロール式圧縮機、等にも広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る可変容量型斜板式圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
Ａ  可変容量型斜板式圧縮機
１０  回転軸
１１  ローター
１２  斜板
１３  リンク機構
１４  シュー
１５  ピストン
１８  フロントハウジング
１９  リップシール
【図１】
2005155597.tif 000003