(57)【要約】【課題】冷凍機油として低粘度オイルが使用可能な冷媒圧縮機を提供すること。【解決手段】冷媒圧縮機の摺動部品となるピストン１１５，ボアー１１３などの摺動面に微細くぼみ１２３をほぼ均一に設けることにより、摺動面にオイルを保持できるとともに摺動時に摺動部間の隙間が微小に変化することによって摺動部間に動圧が発生して油膜が保持されやすくなる。これにより、異常摩耗の発生を防ぐことができるので摺動面の油膜が破断しやすい低粘度オイルが使用可能となる。【選択図】図２
2005113865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内にオイルを貯留するとともに冷媒ガスを圧縮する圧縮機構を収容し、前記圧縮機構を構成する金属材料の摺動部品の摺動面に微細くぼみをほぼ均一に形成するとともに、前記オイルはＶＧ１０未満ＶＧ５以上の粘度とした冷媒圧縮機。
【請求項２】
微細くぼみの表面形状が球面をなす請求項１に記載の冷媒圧縮機。
【請求項３】
微細くぼみの大きさを直径２μｍ〜５０μｍ、深さを０．５μｍ〜１０μｍとする請求項１または請求項２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項４】
微細くぼみの表面を加工硬化等により硬度を高くする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項５】
冷媒がＲ６００ａ、Ｒ２９０のいずれかひとつ、またはこれらの混合物でオイルがアルキルベンゼン、鉱油、エステル、ポリビニルエーテル、ポリアルキレングリコールのいずれかひとつ、またはこれらの混合物である請求項１から４のいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項６】
圧縮機構が往復式の圧縮機構であり、摺動部品がクランクシャフト、軸受け、ピストン、ボアー、ピストンピンの少なくともいずれかひとつである請求項１から５のいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項７】
圧縮機構が回転式の圧縮機構であり、摺動部品がシャフト、主軸受、副軸受、ローリングピストンの少なくともいずれかひとつである請求項１から５のいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫、エアーコンディショナー等に使用される冷媒圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷媒圧縮機としては、地球環境保護の観点から化石燃料の使用を少なくする高効率の冷媒圧縮機の開発が進められており、摺動部を構成する摺動部材の一方を窒化処理した鉄系材料にリン酸マンガン処理した摺動材料にて形成し、他方の摺動部材を陽極酸化処理したアルミニウムダイキャストにて形成している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図９は特許文献１に記載された従来技術の密閉型電動冷媒圧縮機の断面図を示すものである。図９に示すように密閉容器１は底部にオイル２を貯留するとともに、固定子３、および回転子４からなる電動要素５とこれによって駆動される往復式の圧縮機構６を収容している。
【０００４】
次に圧縮機構６の詳細を以下に説明する。
【０００５】
クランクシャフト７は回転子４を圧入固定した主軸部８および主軸部８に対し偏心して形成された偏心部９からなり、給油ポンプ１０を設けている。シリンダーブロック１１は略円筒形のボアー１２からなる圧縮室１３を形成するとともに主軸部８を軸支する軸受け部１４を設けている。
【０００６】
ボアー１２に遊嵌されたピストン１５は、ピストンピン１６を介して偏心部９との間を連結手段であるコンロッド１７によって連結されている。ボアー１２の端面はバルブプレート１８で封止されている。
【０００７】
ヘッド１９は高圧室を形成し、バルブプレート１８の反ボアー１２側に固定される。サクションチューブ２０は密閉容器１に固定されるとともに冷凍サイクルの低圧側（図示せず）に接続され、冷媒ガス（図示せず）を密閉容器１内に導く。サクションマフラー２１は、バルブプレート１８とヘッド１９に挟持される。
【０００８】
クランクシャフト７の主軸部８と軸受け部１４、ピストン１５とボアー１２、ピストンピン１６とコンロッド１７、クランクシャフト７の偏心部９とコンロッド１７は相互に摺動部を形成する。そして、摺動部を構成する摺動部材は一方が窒化処理した鉄系材料にリン酸マンガン処理した摺動材料にて形成され、他方の摺動部材は陽極酸化処理したアルミニウムダイキャストにて形成されている。
【０００９】
以上のような構成において次に動作を説明する。商用電源（図示せず）から供給される電力は電動要素５に供給され、電動要素５の回転子４を回転させる。回転子４はクランクシャフト７を回転させ、偏心部９の偏心運動が連結手段のコンロッド１７からピストンピン１６を介してピストン１５を駆動することでピストン１５はボアー１２内を往復運動し、サクションチューブ２０を通して密閉容器１内に導かれた前記冷媒ガスはサクションマフラー２１から吸入され、圧縮室１３内で連続して圧縮される。
【００１０】
オイル２はクランクシャフト７の回転に伴い、給油ポンプ１０から各摺動部に給油され、摺動部を潤滑するとともに、ピストン１５とボアー１２の間においてはシールを司る。
【特許文献１】特開平６−１１７３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の摺動材料の仕様では、粘性抵抗を下げるため、オイル２の粘度を低くすると、摺動部同士の固体接触が増え、摺動部に硬度が低いリン酸マンガン処理を用いていることから、異常摩耗が発生する可能性があるという課題を有していた。
【００１２】
加えて、従来の摺動材料の仕様では、オイル２の粘度を低くすると摺動部でのオイル２の保持性が悪くなり、冷媒圧縮機の停止時にオイル２が摺動部から流出してしまい、再起動時、摺動部に油膜が発生しない状態で運転を開始してしまい、異常摩耗のきっかけになりやすいという課題を有していた。
【００１３】
さらに、ピストン１５とボアー１２間ではオイル２の粘度を低くすると圧縮した高圧の冷媒ガスがオイル２を吹き飛ばし、オイルシールが切れて冷媒ガスの漏れが増加し、ピストン１５とボアー１２の隙間からの冷媒ガスの漏れ量が大幅に増加することにより、体積効率が低下するという課題を有していた。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、低粘度オイルを用いながら信頼性が高く、高い効率を備えた冷媒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】
【００１５】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷媒圧縮機は、密閉容器内にオイルを貯留するとともに冷媒ガスを圧縮する圧縮機構を収容し、前記圧縮機構を構成する金属材料からなる摺動部品の摺動面に微細くぼみをほぼ均一に形成するとともに、前記オイルはＶＧ１０未満ＶＧ５以上の粘度としたものであり、これによって、摺動部表面のくぼみにオイルが溜まり、摺動面にオイルを保持できるとともに摺動時に摺動部間の隙間が微小に変化することにより摺動部間に動圧が発生して油膜が保持されやすく、固体接触の頻度が少なくなるとともに、シール部においてはシール性が向上する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の冷媒圧縮機は、低粘度オイルを用いながら信頼性が高く、高い効率を備えた冷媒圧縮機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
請求項１に記載の発明は、密閉容器内にオイルを貯留するとともに冷媒ガスを圧縮する圧縮機構を収容し、前記圧縮機構を構成する金属材料からなる摺動部品の摺動面に微細くぼみをほぼ均一に形成するとともに、前記オイルはＶＧ１０未満ＶＧ５以上の粘度とすることにより、摺動部表面のくぼみにオイルが溜まり、摺動面にオイルを保持できるとともに摺動時に摺動部間の隙間が微小に変化することにより摺動部間に動圧が発生して油膜が保持されやすく、固体接触の頻度が少なくなるとともに、シール部においてはシール性を向上させることとなり、信頼性ならびに効率を高くすることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の微細くぼみの表面形状を球面とすることにより、摺動部への投影面積が同じ多角すいの形状に比べて断面積が大きくなり、くぼみに溜まるオイルの量が多くなるとともに、表面が円形の形状であることから、摺動に伴い生じる摺動部間の隙間の変化量が均一となることから、摺動時に発生する動圧が均一となり、効率を高くすることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載または請求項２に記載の発明に加えて、微細くぼみの大きさを直径２μｍ〜５０μｍ、深さを０．５μｍ〜１０μｍとすることにより、圧縮機の実使用条件においても低粘度オイルを用いながら信頼性ならびに効率を高くすることができる
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の微細くぼみの表面を加工硬化等により硬度を高くしたもので、摺動部間に金属接触が生じても硬度が高いことで異常摩耗を防止することとなり、低粘度オイルを用いながら信頼性を高くすることができる
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の冷媒をＲ６００ａ、Ｒ２９０のいずれかひとつ、またはこれらの混合物でオイルをアルキルベンゼン、鉱油、エステル、ポリビニルエーテル、ポリアルキレングリコールのいずれかひとつ、またはこれらの混合物としたもので、オイルに溶け込みやすく、オイルの粘度を低下させやすい冷媒との組合せにおいても、摺動部にオイルを保持し、耐摩耗性を向上させることにより摺動部の異常摩耗の発生を防止することとなり、低粘度オイルを用いながら信頼性ならびに効率を高くすることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明の圧縮機構が往復式の圧縮機構であり、摺動部品がクランクシャフト、軸受け、ピストン、ボアー、ピストンピンの少なくともいずれかひとつとしたもので、往復式の圧縮機構において各摺動部で請求項１から請求項５の作用を得られることとなり、低粘度オイルを用いながら信頼性ならびに効率を高くすることができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明の圧縮機構が回転式の圧縮機構であり、前記摺動部品がシャフト、主軸受、副軸受、ローリングピストンの少なくともいずれかひとつとしたもので、回転式の圧縮機構において各摺動部で請求項１から請求項５の作用を得られることとなり、低粘度オイルを用いながら信頼性ならびに効率を高くすることができる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態よってこの発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷媒圧縮機の断面図である。図２は、同実施の形態のＡ部拡大図である。図３は、同実施の形態における摺動時のオイルの流れを示した図である。図４は、微細くぼみをほぼ均一に形成した摺動面とリン酸マンガン層との摩擦係数の特性図である。図５は、摺動面に微細くぼみをほぼ均一に形成した場合とリン酸マンガン層をほどこした場合でのコンプレッサーにおける冷凍能力の特性図である。図６は、摺動面に微細くぼみをほぼ均一に形成した場合とリン酸マンガン層をほどこした場合でのコンプレッサーにおける効率の特性図である。
【００２４】
図１、図２、図３において、密閉容器１０１内にはＲ６００ａからなる冷媒ガス１０２を充填するとともに、底部には鉱油からなりＶＧ１０未満ＶＧ５以上の粘度のオイル１０３を貯留し、固定子１０４、および回転子１０５からなる電動要素１０６とこれによって駆動される往復式の圧縮機構１０７を収容している。
【００２５】
次に圧縮機構１０７の詳細を以下に説明する。
【００２６】
クランクシャフト１０８は回転子１０５を圧入固定した主軸部１０９および主軸部１０９に対し偏心して形成された偏心部１１０からなり、下端にはオイル１０３に連通する給油ポンプ１１１を設けている。鋳鉄からなるシリンダーブロック１１２は略円筒形のボアー１１３と主軸部１０９を軸支する軸受け部１１４を形成している。
【００２７】
ボアー１１３に遊嵌されたピストン１１５は鉄系の材料からなり、ボアー１１３と共に圧縮室１１６を形成し、ピストンピン１１７を介して連結手段であるコンロッド１１８によって偏心部１１０と連結されている。ボアー１１３の端面はバルブプレート１１９で封止されている。
【００２８】
ヘッド１２０は高圧室を形成し、バルブプレート１１９の反ボアー１１３側に固定される。サクションチューブ１２１は密閉容器１０１に固定されるとともに冷凍サイクルの低圧側（図示せず）に接続され、冷媒ガス１０２を密閉容器１０１内に導く。サクションマフラー１２２は、バルブプレート１１９とヘッド１２０に挟持される。
【００２９】
主軸部１０９と軸受け部１１４、ピストン１１５とボアー１１３、ピストンピン１１７とコンロッド１１８、偏心部１１０とコンロッド１１８は相互に摺動部を形成する。
【００３０】
そして上記摺動部表面は、母材である鉄系材料の表面に直径２μｍ〜５０μｍ、深さを０．５μｍ〜１０μｍの大きさの微細くぼみ１２３をほぼ均一に形成している。
【００３１】
このような微細くぼみ１２３を形成する方法としては、表面のエッチング、プレス成型等がある。本実施の形態においては、鋼球もしくはセラミック球等の硬度の硬い球をある速度以上で衝突させる方法で微細くぼみ１２３を形成している。
【００３２】
以上のように構成された冷媒圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００３３】
商用電源（図示せず）から供給される電力は電動要素１０６に供給され、電動要素１０６の回転子１０５を回転させる。回転子１０５はクランクシャフト１０８を回転させ、偏心部１１０の偏心運動が連結手段のコンロッド１１８からピストンピン１１７を介してピストン１１５を駆動することでピストン１１５はボアー１１３内を往復運動し、サクションチューブ１２１を通して密閉容器１０１内に導かれた冷媒ガス１０２はサクションマフラー１２２から吸入され、圧縮室１１６内で連続して圧縮される。
【００３４】
オイル１０３はクランクシャフト１０８の回転に伴い、給油ポンプ１１１から各摺動部に給油され、摺動部を潤滑するとともに、ピストン１１５とボアー１１３の間においてはシールを司る。
【００３５】
ここで主軸部１０９と軸受け部１１４、ピストン１１５とボアー１１３、ピストンピン１１７とコンロッド１１８、偏心部１１０とコンロッド１１８の各摺動部材間に形成された各摺動部における動作について説明する。
【００３６】
上記各摺動部間においてはオイル１０３の粘度がＶＧ１０未満ＶＧ５以上と低いため、摺動部品同士が固体接触を起こしやすく、さらには冷媒がＲ６００ａであることから鉱油からなるオイル１０３に溶け込みやすく、オイル１０３の粘度は低下することで、さらに固体接触を起こしやすくなる。
【００３７】
しかしながら、図３に示すように、摺動部が摺動する際に生じる油膜を発生させるオイルの流れ１０３ａが球面状の微細くぼみ１２３の中でうず流を形成し易くなり、その結果油圧が発生することで固体接触を防止し、耐摩耗性が向上する。
【００３８】
加えて、本実施の形態においては、鋼球もしくはセラミック球等の硬度の硬い球をある速度以上で衝突させる方法で微細くぼみ１２３を形成していることから、加工硬化等により表面の硬度が上昇し、固体接触が生じる場合においても、異常摩耗を防ぎ、耐摩耗性が向上する。特に摺動部がピストン１１５とボアー１１３、ピストンピン１１７とコンロッド１１８である場合、１圧縮工程当たり２回、相互摺動速度が０ｍ／ｓとなるため、油圧がゼロとなり、固体接触が生じやすいので、本技術が極めて有効である。
【００３９】
ここで、図４を用いて本実施の形態による摺動面に微細くぼみ１２３をほぼ均一に形成した場合とリン酸マンガン層をほどこした場合とにおけるオイル粘度を変えた際の摩擦係数について説明する。
【００４０】
図４は、ＨＦＣ１３４ａ冷媒の雰囲気圧力０．４ＭＰａのもと、ＶＧ４からＶＧ２２のエステルオイル、ＶＧ１相当のエタノールを使用し、円盤に直径が２μｍ〜１５μｍで深さが０．５μｍ〜１μｍの大きさの微細くぼみ１２３、および直径が４０μｍ〜５０μｍで深さが７μｍ〜１０μｍの大きさの微細くぼみ１２３、および直径が６０μｍ〜７０μｍで深さが１５μｍ〜２０μｍの大きさの微細くぼみ１２３を形成したものを摺動速度を１．０ｍ／ｓで回転させ、リング状で形成された相手材を面圧を０．５ＭＰａで押し付けるという条件で行った磨耗試験の結果である。
【００４１】
なお、（表１）は図４の数値データである。
【００４２】
【表１】
2005113865.tif 000003
【００４３】
この結果からはリン酸マンガン層ならびに直径が６０μｍ〜７０μｍで深さが１５μｍ〜２０μｍの大きさの微細くぼみ１２３をほぼ均一に形成した場合は、オイル粘度をＶＧ１０未満にすると摩擦係数が上昇するが、直径が４０μｍ〜５０μｍで深さが７μｍ〜１０μｍの大きさの微細くぼみ１２３をほぼ均一に形成した場合ならびに直径が２μｍ〜１５μｍで深さが０．５μｍ〜１μｍの大きさの微細くぼみ１２３をほぼ均一に形成した場合、ＶＧ８までオイル粘度を低下させても摩擦係数の上昇は認められず、ＶＧ４までオイル粘度を低下させた場合においても、僅かに摩擦係数の上昇が認められるのみである。さらに、リン酸マンガン処理に比べ摩擦係数が低下していることもわかる。
【００４４】
これは、摺動部に直径４０μｍ〜５０μｍ、深さを７μｍ〜１０μｍの大きさもしくは直径２μｍ〜１５μｍ、深さを０．５μｍ〜１μｍの大きさの微細くぼみ１２３をほぼ均一に設けることにより、摺動部間の動圧が均一化されることで隙間が一定となるとともに、微細くぼみ部での体積変動が小さくなり、冷媒を含んだオイルが微細くぼみに供給される際に発生する隙間部での圧力低下が少なく、オイル中での発泡現象が抑えられ油膜の破断を防止することとなり、形成される油膜の油圧が増加することで、固体接触部にかかる荷重が低減され摩擦係数が低下したことによると考えられる。
【００４５】
さらに、オイル粘度をパラメータに、往復式冷媒圧縮機の冷凍能力並びに冷媒圧縮機の成績係数（ＣＯＰ）の変化を測定した。
【００４６】
図５および図６はピストン１１５の摺動部に直径が２μｍ〜５０μｍで深さが０．５μｍ〜１０μｍの大きさの微細くぼみ１２３を均一に設け、Ｒ６００ａ冷媒とＶＧ５とＶＧ１０の鉱油を用い、凝縮温度／蒸発温度：５４．４℃／−２３．３℃、吸入ガス、膨張弁前温度：３２．２℃の条件にて冷媒圧縮機の冷凍能力および成績係数（ＣＯＰ）を測定し、その結果をリン酸マンガン処理と比較したものである。
【００４７】
また、（表２）は図５の数値データであり、（表３）は図６の数値データである。
【００４８】
【表２】
2005113865.tif 000004
【００４９】
【表３】
2005113865.tif 000005
【００５０】
これらの結果から図５においては、リン酸マンガン処理がオイル１０３の粘度をＶＧ１０からＶＧ５に低下させた際、１１Ｗ程度まで大きく冷凍能力が低下しているのに比べ、微細くぼみ１２３を設けたものでは冷凍能力の低下が１Ｗ程度であり、極めて少ないことが分かる。
【００５１】
このことは、ピストン１１５がボアー１１３内を往復運動して冷媒ガス１０２を圧縮する際、オイル１０３の粘度が非常に低いため、シール性が低下し、圧縮室１１６で圧縮された冷媒ガス１０２がピストン１１５とボアー１１３の隙間から密閉容器１０１内に漏出し冷凍能力が低下し易いにもかかわらず、ピストン１１５に設けた微細くぼみ１２３により、くさび形油膜が形成され、ピストン１１５とボアー１１３の隙間から漏出する冷媒ガスの量が低減されたことによると推定できる。
【００５２】
すなわち、ピストン１１５とボアー１１３の隙間の前記漏出した冷媒ガス１０２が微細くぼみ１２３に達すると、微細くぼみ１２３においてピストン１１５とボアー１１３の隙間の体積が増加することからラビリンスシールと同様の作用が生じ、漏出した冷媒ガス１０２の流速は急速に低下することで冷媒ガス１０２の漏れ量が減少し、その結果冷媒圧縮機の冷凍能力の低下を極めて少さく抑えることができたものと考える。
【００５３】
同様に図６においては、リン酸マンガン処理に較べて微細くぼみを設けたものの方が圧縮機の効率を示す成績係数（ＣＯＰ）が上昇しているが、これは図５に示したとおり、冷媒圧縮機の冷凍能力の低下を極めて少さく抑えることができたことによる体積効率の維持に加えて、図４に示したように摺動部における摩擦係数の上昇がリン酸マンガン処理に較べて極めて少ないことから入力の低減、またＶＧ１０からＶＧ５へのオイル粘度の低下に伴う粘性抵抗の低減が冷媒圧縮機の入力の低減に大きく寄与した結果であると考えられる。
【００５４】
以上、本実施の形態においては一定速度の圧縮機についてのべたが、インバーター化に伴い冷媒圧縮機の低速化が進む中、特に２０Ｈｚを切るような超低速運転に於いてはさらにオイル１０３の低粘度化における課題が大きくなり、本発明の効果が顕著になることはいうまでもない。
【００５５】
また、今回Ｒ６００ａと鉱油の組合せを例に挙げて説明をしたが、使用する冷媒を同じハイドロカーボン系冷媒であるＲ２９０した場合においても、また、使用するオイル１０３をアルキルベンゼン、エステル、ポリビニルエーテル、ポリアルキレングリコール等のオイル１０３にした場合においてもオイル１０３中に冷媒が溶け込み更に粘度を低下させることから同様の効果が得られる。
【００５６】
なお本実施の形態においては摺動部の双方に直径が２μｍ〜５０μｍで深さが０．５μｍ〜１０μｍの大きさの微細くぼみ１２３をほぼ均一に設けたが、摺動部のいずれか一方に施してもよく、同様の作用効果が得られる。さらに、摺動部材料をアルミ等の他の材料としても油膜の形成原理から考え、同様の作用効果が得られることはいうまでもない。
【００５７】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２における冷媒圧縮機の断面図である。図８は、同実施の形態のＢ部拡大図である。
【００５８】
図７、図８において、密閉容器２０１には固定子２０２と回転子２０３からなる電動要素２０４と、電動要素２０４によって駆動されるローリングピストン型の圧縮機構２０５が収納されており，ＶＧ１０未満ＶＧ５以上の粘度のオイル２０６とＲ６００ａからなる冷媒ガス（図示せず）が封入されている。
【００５９】
圧縮機構２０５は偏心部２０７、主軸部２０８、副軸部２０９を有するシャフト２１０と、圧縮室２１１を形成するシリンダー２１２と、シリンダー２１２の両端面を封止するとともに各々主軸部２０８と副軸部２０９を軸支する主軸受２１３と副軸受２１４と、偏心部２０７に遊嵌され圧縮室２１１内を転動するローリングピストン２１５と、ローリングピストン２１５に挿圧され、圧縮室２１１を高圧側と低圧側に仕切る板状のベーン２１６とを備えており、主軸部２０８には回転子２０３が固定されている。偏心部２０７とローリングピストン２１５、主軸部２０８と主軸受２１３、副軸部２０９と副軸受２１４は相互に摺動部を形成する。
【００６０】
副軸受２１４に固定されたオイルポンプ２１７は一端がオイル２０６に、他端が各摺動部に連通している。
【００６１】
そして上記各摺動部の表面は、母材である鉄系材料の表面に直径が２μｍ〜５０μｍで深さが０．５μｍ〜１０μｍの大きさの微細くぼみ２１８をほぼ均一に形成している。
【００６２】
以上のように構成された冷媒圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００６３】
商用電源（図示せず）から供給される電力は電動要素２０４に供給され回転子２０３を回転させることでシャフト２１０は回転し、偏心部２０７に遊嵌されたローリングピストン２１５が圧縮室２１１内を転動し、ベーン２１６が圧縮室２１１を高圧側と低圧側に仕切ることで、冷媒ガスは圧縮室２１１内で連続して圧縮される。
【００６４】
また、シャフト２１０の回転に伴ってオイルポンプ２１７はオイル２０６を連続的に、上記各摺動部へ給油する。そして微細くぼみ２１８をほぼ均一に形成することにより各摺動部の隙間にオイル２０６が引き込まれ、くさび形油膜が形成される。
【００６５】
ここで、ローリングピストン型の冷媒圧縮機はローリングピストン２１５が偏心部２０７に回転自在に遊嵌されていることから、ローリングピストン２１５と偏心部２０７間の相対速度は主軸部２０８と主軸受２１３、副軸部２０９と副軸受２１４間の相対速度に比較して小さくなる。このことは軸受半径Ｒと半径すきまＣと速度Ｎとオイル粘度μと面圧Ｐから求められるジャーナル軸受の特性を示すゾンマーフェルト数Ｓ（数１）が小さくなることであり、摺動潤滑上固体接触が発生しやすい不利な条件である。
Ｓ＝μ×Ｎ／Ｐ×（Ｒ／Ｃ）2  ・・・（数１）
しかしながら、偏心部２０７の摺動部表面に鋼球もしくはセラミック球等の硬度の硬い球をある速度以上で衝突させる方法で直径２μｍ〜５０μｍ、深さを０．５μｍ〜１０μｍの大きさの微細くぼみ２１８をほぼ均一に設けることにより固体接触が生じても摺動部表面が加工硬化等により表面硬度が上昇することで耐摩耗性が向上し、異常摩耗を防止する。
【００６６】
さらにローリングピストン型の冷媒圧縮機は一般に密閉容器２０１内が凝縮圧力となるため、内圧が高く、オイル２０６の冷媒が溶け込みやすい。このことはオイル２０６の粘度を低下させることであり、上述したジャーナル軸受の特性を示すゾンマーフェルト数Ｓ（数１）が小さくなることであり、摺動潤滑上不利な条件である。
【００６７】
しかしながら、微細くぼみ２１８が微細であることから冷媒が溶け込んだオイル２０６が微細くぼみ２１８内に供給されてもくぼみでの体積変化が小さく雰囲気圧力の低下が少なくなり、圧縮された冷媒ガスの圧力が高圧のまま保たれることから、オイル２０６中に溶け込み可能な冷媒量の低下が抑えられ、オイル２０６中の冷媒の発泡現象が少なくなり、発泡により摺動部に形成された油膜の破断により生じる固体接触の発生が減少し、摩擦係数の上昇が防止できる。
【００６８】
さらに、インバーター等により摺動速度を変化させた場合、特に２０Ｈｚを切るような低速運転に於いて大きな効果が得られることは容易に推定できる。
【００６９】
また、今回Ｒ６００ａと鉱油の組合せを例に挙げて説明をしたが、使用する冷媒を同じハイドロカーボン系冷媒であるＲ２９０した場合においても、また、使用するオイル２０６をアルキルベンゼン、エステル、ポリビニルエーテル、ポリアルキレングリコール等のオイル２０６にした場合においてもオイル２０６中に冷媒が溶け込み更に粘度を低下させることから同様の効果が得られる。
【００７０】
なお本実施の形態においては鉄系の摺動部の双方に直径２μｍ〜５０μｍ、深さを０．５μｍ〜１０μｍの大きさの微細くぼみ２１８をほぼ均一に設けたが、摺動部材料をアルミ等の他の材料としても油膜の形成原理から考え、同様の作用効果が得られることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかる冷媒圧縮機は、信頼性が高く、高い効率を備えた圧縮機を提供することが可能となるので、冷凍サイクルを用いた機器に幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態１における冷媒圧縮機の断面図
【図２】図１におけるＡ部拡大図
【図３】本発明の実施の形態１における摺動時のオイルの流れを示した図
【図４】本発明の実施の形態１における摩擦係数の特性図
【図５】本発明の実施の形態１における冷凍能力の特性図
【図６】本発明の実施の形態１における効率の特性図
【図７】本発明の実施の形態２における冷媒圧縮機の断面図
【図８】図８におけるＢ部拡大図
【図９】従来の冷媒圧縮機の断面図
【符号の説明】
【００７３】
１０１，２０１    密閉容器
１０２    冷媒ガス
１０３，２０６    オイル
１０７，２０５    圧縮機構
１０８    クランクシャフト
１１３    ボアー
１１４    軸受け
１１５    ピストン
１１６    ピストンピン
１２３，２１８    微細くぼみ
２１０    シャフト
２１３    主軸受
２１４    副軸受
２１５    ローリングピストン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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