制冷剂压缩机的制作方法

专利名称：：制冷剂压缩机的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种制冷剂压縮机，尤其涉及一种适用于空调用、冷冻用及热水器用的制冷剂压縮机。
背景技术：
：作为现有的制冷剂压缩机，如日本特开2002—147354号公报(专利文献1)所示。该制冷剂压缩机在密闭容器内具有对不含氯的制冷剂进行压縮的压缩机部、驱动该压缩机部的旋转轴、支承该旋转轴的轴承及使所述旋转轴旋转运动的电动机。旋转轴具有固定在电动机的转子上的主轴部和卡合在压缩机部上的曲轴部。旋转轴的轴承具有对电动机的压缩机部侧的主轴部进行支承的主轴承和支承曲轴部的曲轴轴承。作为主轴承及曲轴轴承，公开的是使用碳轴承件、树脂轴承件或带内衬片的树脂复合轴承件等。专利文献l:日本特开2002—147354号公报在现有的制冷剂压縮机中，在主轴承及曲轴轴承都使用碳轴承的情况下，存在碳轴承价格贵的问题。此外，在主轴承及曲轴轴承都使用树脂轴承件或带内衬片的树脂复合轴承件的情况下，存在难以确保在边界润滑状态下的耐磨损性或耐烧结性等可靠性的问题。最近，作为制冷剂使用R410A、二氧化碳、丙烷等制冷剂，为了使压縮机性能提高而将轴承的负荷增大，在面压高的部分润滑油形成的润滑膜部分地断开，轴承和旋转轴局部地直接接触，容易变为所谓的边界润滑状态，尤其，由于制冷剂压縮机开始运转(启动)时或过大的制冷剂混入，容易变为边界润滑状态。此外，从低成本化的观点看，在曲轴轴承及曲轴侧主轴承使用金属浸渗碳轴承、电动机侧主轴承部使用便宜的巻合套的复合组合下，压入机架后，同时对内表面进行机械加工的工序中，在金属浸渗碳轴承和巻合套中，存在因组成不同、硬度不同而不能实现良好的加工精度的问题。
发明内容本发明的目的在于提供一种制冷剂压—缩机及使用该压縮机的空调机、冷冻机及热水器，该制冷剂压縮机便宜且不会使加工精度下降并能够确保可靠性。为实现所述的目的，表示本发明第一方式的制冷剂压縮机，在密闭容器内具有对不含氯的制冷剂进行压缩的压缩机部、驱动所述压缩机部的旋转轴、支承所述旋转轴的轴承及使所述旋转轴旋转运动的电动机，所述旋转轴具有固定安装在所述电动机的转子上的主轴部和卡合在所述压缩机部上的曲轴部，支承所述旋转李由的轴承具有支承所述主轴部的主轴承和支承所述曲轴部的曲轴轴承，并且，所述主轴承由曲轴侧主轴承和与该曲轴侧主轴承相邻的电动机侧主轴承构成，所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了金属的碳轴承构成，所述电动机侧主轴承由无浸渗碳或金属浸渗碳构成。此外，其他方式的制冷剂压缩机，在密闭容器内具有对不含氯的制冷剂进行压缩的压缩机部、驱动所述压缩^a部的旋转轴、支承所述旋转轴的轴承及使所述旋转轴旋转运动的电动机，所述旋转轴具有固定安装在所述电动机的转子上的主轴部和卡合在所述压缩机部上的曲轴部，支承所述旋转轴的轴承具有支承所述主轴部的主轴承和支承所述曲轴部的曲轴轴承，所述制冷剂压縮机的特征在于，所述主轴承由曲轴侧主轴承和与该曲轴侧主轴承相邻的电动机侧主轴承构成，所述曲轴轴承、所述曲轴侧主轴承及所述电动机侧主轴承由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了金属的金属浸渗碳轴承构成。所述本发明的第一方式的更优选的具体的构成例如下所述。(1)所述压缩机部使在台板上立起设置了涡状巻板的固定涡盘和在台板上立起设置了涡状巻板的旋转涡盘以各自的巻板啮合的方式而构成，所述曲轴轴承设置在向所述旋转涡盘的与所述巻板相反一侧突出设置的轮毂部内，所述主轴承通过所述电动机在压縮机部侧支承所述旋转轴，所述旋转轴具有油通路，使得通过差压将贮存在所述密闭容器内的润滑油供给到所述曲轴轴承及所述主轴承。(2)所述无浸渗碳由含有1090重量％的石墨的碳质构成。(3)所述无浸渗碳由热膨胀系数为3X10—V'C构成。(4)所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由在含有2050重量％石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从1B族、除Fe之外的WI族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主的合金的碳轴承构成。(5)所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从1B族、除Fe之外的Vffl族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主的合金，且肖氏硬度为65120的碳轴承构成。(6)所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从1B族、除Fe之外的VI族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主的合金，且气孔率为0.052体13%的碳轴承构成。(7)所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从1B族、除Fe之外的Vffi族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主，且含有0.2重量％以下的V及Ti中的至少一种的合金的碳轴承构成。(8)所述制冷剂为R410A、二氧化碳、丙烷中的任一种制冷剂。此外，本发明的方式的更优选的具体构成例如下。'此外，本发明的第二方式的更优选的具体构成例如下。(9)尤其，其他的方式的电动机侧主轴承的所述金属浸渗碳由含有5090重量％的石墨的碳质构成。(10)尤其，其他的方式的电动机侧主轴承的所述金属浸渗碳构成为肖氏硬度为6090。(11)尤其，其他的方式的电动机侧主轴承的所述金属浸渗碳构成为气孔率为0.052体积％。此外，本发明的第三方式，为使用上述本发明的第一方式及其优选具体例中的任一个制冷剂压縮机的空调机。此外，本发明的第四方式，为使用上述本发明的第一方式及其优选具体例中的任一个制冷剂压缩机的冷冻机。此外，本发明的第五方式，为使用上述本发明的第一方式及其优选具体例中的任一个制冷剂压縮机的热水器。发明效果根据本发明，能够得到一种便宜且不使加工精度下降并能够确保可靠性的制冷剂压縮机及使用该制冷剂压縮机的空调机、冷冻机及热水器。图1是本发明的一实施方式的制冷剂压縮机的纵剖面图；图2是图1的制冷剂压縮机的主要部分放大剖面图；图3是表示用于图1的制冷剂压縮机中的轴承件的实施例及比较例的肖氏硬度和无润滑时的摩擦系数之间的关系的图；图4是表示用于图1的制冷剂压缩机中的轴承件的实施例及比较例的肖氏硬度和无润滑时的固定片磨损量之间的关系的图；图5是表示用于图1的制冷剂压缩机中的轴承件的实施例及比较例的肖氏硬度和润滑油中的摩擦系数之间的关系的图；图6是表示用于图1的制冷剂压縮^l中的轴承件的实施例及比较例的肖氏硬度和润滑油中的磨损量之间的关系的图；图7是表示用于图1的制冷剂压縮机中的轴承件的实施例及比较例的气孔率和轴承件在润滑油中的摩擦系数之间的关系的图；图8是表示用于图1的制冷剂压縮机中的轴承件的实施例的熔点和摩擦系数之间的关系的线图；图9是表示用于图1的制冷剂压縮机的轴承件的实施例的石墨含有率和无润滑时的摩擦系数之间的关系的图；图10是表示用于图1的制冷剂压缩机中的轴承件的实施例和比较例的无润滑时的磨损量的比较的图；图11是表示用于图1的制冷剂压縮机中的轴承件在油/制冷剂中且30MPa下的磨损量的图；图12是表示用于图1的制冷剂压缩机中的轴承件的实施例和比较例抛光后的粗糙度的比较的图；图13是表示用于图1的制冷剂压缩机中的轴承件的实施例的制冷剂中面压9.8MPa和油/制冷剂中30MPa下的气孔率和磨损量的图；图14是表示用于图1的制冷剂压縮机中的轴承件的结晶化度和耐荷重试验及磨损试验下的磨损量的图；图中l一密闭容器；2—压縮机部；3—平衡重；4—旋转涡盘；4a—台板；4b、5b—涡状巻板；4C一旋转轴承(曲轴轴承)；4d—背面键槽；5—固定涡盘；5a—台板；5d—吸入口；5e—排出口；6A—上机架；6B—下机架；6c—主轴承；6cl—曲轴侧主轴承(碳轴承)；6c2—电动机侧主轴承(巻合套)；6d—副轴承；7—旋转轴；7a—主轴部；7b—曲轴部；7c—油导入管；7d—油通路；8—欧氏接头；9一电动机；9a—定子；9b—转子；10一制冷剂压縮机。具体实施方式以下，关于本发明的一实施方式的制冷剂压缩机利用附图进行说明。本实施方式的制冷剂压縮机10，如图1及图2所示，在密闭容器1内，作为主要构成要素具有对不含氯的制冷剂进行压缩的压缩机部2;驱动该压缩机部2的旋转轴7;支承该旋转轴7的旋转轴承4c、曲轴侧主轴承6cl、电动机侧主轴承6c2、副轴承6d;支承曲轴侧主轴承6cl、电动机侧主轴承6c2的上机架6A;支承轴承6d的下机架6B以及使旋转轴7旋转运动的电动机9。作为不含氯的制冷剂，使用R410A、二氧化碳、丙烷中的任意一个的制冷剂。在密闭容器l的底部贮存有润滑油。该制冷剂压缩机10是将压縮机部2配置在上方，将电动机9配置在下方，经垂直设置的旋转轴7将压縮机部2和电动机9连接设置而构成的纵型涡旋压縮机。电动机9由固定在密闭容器1上的定子9a和旋转自如地配置在定子9a内侧的转子9b构成。压縮机部2包括使涡状巻板5b立起在台板5a上的固定涡盘5和使涡状巻板4b立起在台板4a上的旋转涡盘4，通过使涡状巻板5b、朴相互啮合的方式配置固定涡盘5和旋转涡盘4。在固定涡盘5和旋转涡盘4之间形成压縮室。在固定涡盘5的外周部形成吸入口5d，在中央部形成排出口5e。固定涡盘5通过螺栓被固定在上机架6A上。旋转涡盘4配置在固定涡盘5和上机架6A之间，并通过固定涡盘5来支承。上机架6A通过焊接等被固定于密闭容器1。固定涡盘5、旋转涡盘4及上机架6由Al基合金构成，该Al基合金含有515重量％的铸铁或者Si。作为自转防止机构的欧氏接头8是用于使旋转涡盘4相对于固定涡盘5不自转地做旋转运动的接头，卡合在旋转涡盘4的台板4a的背面键槽4d和上机架6A的台座键槽之间。旋转轴7具有固定安装在电动机9的转子9b上的主轴部7a和卡合在压縮机部2上的曲轴部7b。在旋转轴7上设置平衡重3。主轴部7a贯通转子9b且上下延伸，在下端部安装有油导入管7c。曲轴部7b—体地设置在主轴部7a的上侧端部，且卡合在向旋转涡盘4的与所述巻板相反一侧突出设置的轮毂部4e上。主轴部7a的转子9b的上侧由主轴承6c支承，主轴部7a的转子9b的下侧由副轴承6d支承。主轴承6c由曲轴侧主轴承6cl和邻接于该曲轴侧主轴承6cl的电动机侧主轴承6c2构成。曲轴侧主轴承6cl由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了金属的碳轴承构成。该曲轴侧主轴承6cl，具体地说由如下这样的碳轴承构成，该碳轴承在含有2050重量％石墨的碳质基材的气孔中，浸渗了从1B族、除Fe之外的VIII族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主并含有0.2重量%以下的V及Ti中至少一种的合金，且肖氏硬度为65120，气孔率为0.052体积％。电动机侧主轴承6c2由无浸渗碳轴承，或者在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了金属的碳轴承构成。该电动机侧主轴承6c2，具体地说，无浸渗碳即以含有1090重量％石墨的碳质基材由肖氏硬度为65卯的碳轴承构成。此外，电动机侧主轴承6c2，具体地说由如下这样的碳轴承构成，在含有5090重量％石墨的碳石墨质基材的气孔中，浸渗了从1B族、除Fe之外的V1D族及Sn中选择的一种，或者以这些金属为主并含有0.2重量o/。以下的V及Ti中的至少一方的合金，且肖氏硬度为6090，气孔率为0.052体积％的碳轴承。曲轴部7b通过设置在轮毂部4e内的构成曲轴轴承的旋转轴承4c支承。该旋转轴承4c由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了金属的碳轴承构成。该旋转轴承4c具体地说由如下这样的碳轴承构成，在含有2050重量％石墨的碳石墨质基材的气孔中，浸渗了从1B族、除Fe之外的Vffl族及Sn中选择的一种，或者以这些金属为主并含有0.2重量％以下的V及Ti中的至少一方的合金，且肖氏硬度为65120，气孔率为0.052体积％的碳轴承。旋转轴承4c、曲轴侧主轴承6cl、电动机侧主轴承6c2都由具有5mm以上的长度的滑动轴承构成。由此，可以允许施加在旋转轴承4c及曲轴侧主轴承6cl上的高负荷的面压，从而能够实现可靠性高的制冷剂压縮机。旋转轴7为了通过差压将贮存在密闭容器1内的底部的润滑油供给到副轴承6d、主轴承6c、旋转轴承4c及压縮机部2等，在旋转轴7的中心部上下贯通而形成有油通路7d。该油通路7d与油导入管7c连通。在如此构成的制冷剂压縮机中，当在电动机9的作用下旋转轴7旋转且制冷剂压縮机10起动时，通过曲轴部7b的偏心旋转，旋转涡盘4不进行自转，而相对于固定涡盘5进行旋转运动。由此，外部的制冷循环的制冷剂气体，从吸入口5d通过吸入管ll被吸入到压縮机部2中，在压縮机部2的压缩室被压缩且通过排出口5e排出到密闭容器1内。排出的制冷剂气体从排出管12排到外部的制冷循环中。并且，当密闭容器1内被高压的制冷剂气体充满时，密闭容器1的底部的润滑油在差压作用下，通过油导入管7c及油通路7d，供给到副轴承6d、主轴承6c、旋转轴承4c及压縮机部2等，从而润滑它们的滑动部。但是，在起动时或制冷剂的排出压力高的情况下，润滑油的供给不足，且容易发生磨损或烧结等损伤。尤其，在轴承的面压高的高负荷部分容易发生磨损或烧结等损伤。因此，在本实施方式中，通过由在含有2050重量％石墨的碳质基材的气孔中浸渗了高熔点的金属的碳轴承构成成为面压高的高负荷部的曲轴轴承4c及曲轴侧主轴承6cl，从而确保在边界润滑状态下的耐磨损性或耐烧结性等的可靠性，并且，成为面压低的低负荷部的电动机侧主轴承6c2，进行由含有1090重量％石墨的无浸渗碳轴承、或者在含有5090重量％石墨的碳质基材的气孔中浸渗了高熔点金属的碳轴承构成的复合使用。在轴承部中通过单荷重施加高负荷的部位在经验上有分别，碳轴承的耐磨损性，在高负荷部很大地依存于石墨量或硬度，但在低负荷部的依存少，从而在全部轴承长上不需要使用耐磨损性优良的高价的轴承件，通过将耐磨损性不同的碳轴承材料进行组合的复合使用，能够确保轴承部的可靠性。压入主轴承侧的机架中的碳轴承，通过机械研磨进行最终精加工来使用。这样，由于通过主轴承部的复合使用进行碳彼此的加工，与组成不同的巻合套的组合相比，切削性明显提高，在机械加工下不会有损于加工精度。此外，对于旋转轴承4c或主轴承6c的全轴承长，不需要使用如现有那样在含有2050重量％石墨的碳质基材中浸渗了高熔点金属的轴承，因为浸渗的省略或加工性得到改善，所以生产率提高，并且轴承整体变便宜。其次，对于在本实施方式使用的旋转轴承4c及曲轴侧主轴承6cl及电动机侧主轴承6c2的制造方法进行说明。首先，在真空炉中将装入了金属或合金的坯料的坩埚加热到相对于这些金属或合金的熔化温度高出IO(TC的温度，使这些金属或合金成为熔液状态。下面，在这些金属或合金的熔液中，将由规定长度的圆柱体或者长方体构成的含有石墨的碳质基材浸入，通过氮气加压，由此在碳质基材的气孔中使这些金属或合金浸渗。之后，从坩埚中取出碳质基材，对该碳质基材进行切削加工而形成为圆筒形状，由此制成旋转轴承4c及曲轴侧主轴承6cl及电动机侧主轴承6c2。并且，碳质基材也可以在通过同时复合成形(NearNetshape)而成形为圆柱形状之后，切断形成为规定长度。进而，碳质基材也可以通过同时复合成形的一个按压成形法，成形为圆筒体或者圆柱体。下面，关于构成在本实施方式中使用的旋转轴承4c及曲轴侧主轴承6cl的轴承件即实施例17的各种轴承性能，与比较例14一边比较一边说明。表1表示比较例14及实施例18的浸渗金属(或者浸渗合金)的种类和肖氏硬度。(表l)表1<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>在此，实施例1、6的Sn重量上为99%。实施例7的Cu重量上为99.9%。实施例25的青铜(BC3)重量上为含有Snl0%、锌2%及Pb0.2%，剩余部分为Cu。并且，实施例3、4的V及Ti量，相对于合金分别为0.1%。此外，无浸渗金属的比较例13的轴承件及实施例8的气孔率，如后述的图7所示含有611%，气孔率越多硬度越低。碳质基材的浸渗前的气孔率，在体积率上，实施例13为11%，实施例57为6%。其浸渗后的气孔率，在体积率上，实施例1为1.1%,实施例2为1.2%，实施例3为0.6%,实施例4为7%，实施例5为1.3%，实施例6为1.5%，实施例7为0.7%。碳质基材的石墨量，重量上，实施例17为35%。无浸渗金属的比较例14的轴承件的硬度，根据气孔率、石墨、沥青、焦油等的量的不同而不同。图3表示比较例13及实施例18的肖氏硬度和无润滑状态下的摩擦系数之间的关系。在图3中，作为无润滑状态，作为不含氯的制冷剂的一例在R410A的气体中实施了摩擦系数的评价。并且，在从图3至图7中，三角标记为比较例的轴承件，圆标记为实施例的轴承件。附在这些各个标记上的数字，是在比较例或者实施例的表1中表示的序号。轴承件的无润滑的摩擦系数，从图3判明，实施例及比较例都是肖氏硬度越大则越有变小的倾向。该倾向与在碳化氢系的制冷剂的气体中摩擦评价的情况也相同。使用青铜(BC3)的例子，当肖氏硬度为65以上，优选80以上时，高的一方有摩擦系数小的倾向。图4表示比较例15及实施例18的轴承件的肖氏硬度和无润滑中的磨损量的关系。磨损试验，使用高压环境气体磨损试验机，作为试验片，固定片(10mmX10mmX36mm)为碳质基材，可动片为SCM415的结构钢的浸碳淬火材料，在面压9.8MPa、滑动速度1.2m/s、R410A制冷剂环境气体中进行10小时，测定试验后的磨损量。磨损量从图4判明，轴承件的肖氏硬度越高则越变小。使用青铜(BC3)的例子，当肖氏硬度为65以上，优选80以上时，判明高的一方磨损量小。图5表示比较例13及实施例18的轴承件的肖氏硬度和润滑油中的摩擦系数之间的关系。如图5清楚地可知，没有浸渗金属的比较例2、3及实施例8，尽管肖氏硬度为65以上，但摩擦系数很高为O.l以上。这是因为，由于比较例14的轴承件的气孔率如图7所示那样高，所以在润滑油中的滑动中油被切开而油膜变薄，成为混合润滑，所以不优选。使用青铜(BC3)的例子，肖氏硬度为65以上、优选80以上的轴承件，摩擦系数小。实施例5作为浸渗金属使用青铜(BC3)，润滑油中的摩擦系数低。图6表示比较例13及实施例18的轴承件的肖氏硬度和在润滑油中的磨损量的关系。在该图6中，在R410A制冷剂+合成油的混合润滑中，表示1.2m/s的滑动速度下、面压至98MPa、且在0.15MPa/s的负荷速度下负荷的耐荷重试验的磨损量。使用青铜(BC3)的例子，肖氏硬度为65以上、优选80以上的轴承件，磨损量小。实施例5作为浸渗金属使用青铜(BC3),润滑油中的磨损量最少。因此，判明肖氏硬度越高，越适合作为轴承材料。图7表示比较例13及实施例18的轴承件的残存气孔率和润滑油中的过于苛刻条件下的磨损试验下的摩擦系数之间的关系。作为润滑油使用合成油，该油适合于R410A氟利昂制冷剂。该气孔率的测定，使用FISONS公司制造[(株)amuko]的孔隙率计(水a、〉乂一夕)2000型来进行。通过该方法根据采取的细孔分布曲线，通过"累积气孔容积"X"容积密度"X100M来算出气孔率。能够确认到气孔率越小，油膜保持力越提高且在润滑油中的摩擦系数越小。此外，浸渗了在青铜中添加了V或者Ti的合金的实施例3或实施例4，在浸渗时制作V或Ti的碳化物(VC、TiC)，碳质基材和湿润性变好，与不添加V或者Ti的实施例1或实施例5相比，气孔率变小，且在润滑中的油膜保持力提高，摩擦系数变小。用扫描型电子显微镜观察该浸渗了添加V或者Ti的合金的碳质基材的表面的结果，在碳质基材和合金的界面上确认了V或Ti的碳化物(VC、TiC)。图8表示浸渗金属的熔点和最苛刻的润滑条件即无润滑状态下的摩擦系数之间的关系。图中的数字表示浸渗金属前的碳质基材的肖氏硬度。即使浸渗前的碳质基材的肖氏硬度不同，浸渗金属的差异引起的摩擦系数的倾向也大体相同。判明了摩擦系数是与在熔点为900°C以上的Cu或Cu合金中低瑢点金属的相同程度。并且，作为熔点高的材料使用Cu，但即使是其他的高熔点金属也可以浸渗，通过与碳质基材组合能够实现耐磨损性和低摩擦。在本实施方式中，作为浸渗的工艺，采用通过在熔融金属中浸渍碳质基材并同时加压，浸渗金属的方法。在该工艺中，尽可能本来地将熔点降低对生产率的提高有效。因此，优选在Cu中添加Sn并将熔点稍许降低来制作轴承件。浸渗金属通过使用合金，浸渗金属的强度也提高，所以对轴承整体的硬度提高也有效。进而，通过在浸渗金属中添加使切削性提高的元素，轴承件的摩擦面表面的加工完成状态变得平滑且良好，由此可以构成可靠性更高的轴承件。图9对于构成含石墨的碳质基材、且其中浸渗了青铜(BC3)或者Cu的轴承件，表示各石墨含有率和无润滑摩擦系数之间的关系。No.5为所述的实施例5，5—15—4为追加数据。如图9所示，摩擦系数表示石墨含有率为2050重量％，尤其为2040重量°/。下的极小值。图10表示实施例4、实施例2、实施例5及实施例8的磨损试验结果。试验在R410A制冷剂、面压9.8MPa且速度1.2m/s下进行2小时，并测定磨损量。在含有2050重量％石墨的碳质基材中浸渗了高熔点的青铜的实施例5的磨损量最少。其次，在含有5090重量％石墨的碳质基材中浸渗了高熔点的青铜的实施例2少。含有2050重量°/。石墨的碳质基材的实施例8的磨损量，是与比较例4的PTFE系的巻合套大体相同的磨损量。图11表示比较例4、实施例2、实施例5及实施例8的磨损试验结果。试验在合成油/R410A混合、面压30MPa且速度1.2m/s下进行2小时。本试验为假想高负荷的情况下的条件。其结果判明了，比较例4的PTFE系的巻合套的磨损量最多，实施例2、实施例5及实施例8的碳轴承的磨损量，是比较例4的1/2以下，在高负荷条件下与比较例4的巻合套相比，实施例2、实施例5及实施例8的碳轴承的耐磨损性良好。图12表示用抛光带(lappingtape)#1000抛光比较例4、实施例2、实施例5及实施例8的表面后，用接触式的表面粗糙度计测量的粗糙度Rz(iim)。比较例4的PTFE系的巻合套显示出最粗糙的结果，但在含有5090重量％石墨的碳质基材中浸渗了高熔点的青铜的实施例2，在含有2050重量。/。石墨的碳质基材中浸渗了高熔点的青铜的实施例5及含有1090重量％石墨的碳质基材的实施例8，大体显示出同程度的目标的粗糙度。图13表示实施例5及实施例8的气孔率和磨损量的关系。试验模拟在实机上的高负荷条件，是用R410A制冷剂在速度1.2m/s下模拟了低负荷的面压9.8MPa及用合成油/R410A在速度1.2m/s下模拟了高负荷的30MPa。在模拟油/制冷剂混合中的高负荷部的面压为30MPa的试验中，浸渗了金属的实施例5，与气孔率大的无浸渗的实施例8相比，磨损性非常差。但是，在模拟无油的R410A制冷剂环境中的低负荷部的试验中，气孔率大的无浸渗的实施例8，显示出与气孔率小的浸渗金属的实施例5同等以上的耐磨损性。这样，判明了无浸渗碳和浸渗了金属的碳的耐磨损性取决于负椅面压。图14表示比较例5和实施例2及实施例5的石墨化度和在耐荷重试验及磨损试验下的磨损量的关系。碳的石墨化度，通过X线衍射来求出，且用土壤石墨来修正。耐荷重试验在合成油/R410A制冷剂混合中，以速度1.2m/s，测量了在0.15MPa/s下施加负荷到98MPa时的磨损量。此外，磨损试验在R410A制冷剂环境中以面压9.8MPa、速度1.2m/s测量试验2小时时的磨损量。最大负荷时的面压在苛刻的耐荷重试验下的磨损量，石墨化度变大并且急剧增加。另一方面，在R410A制冷剂环境中在面压9.8MPa下的磨损量，即使石墨化度变大也几乎不改变。这样，判明了碳的耐磨损性，在低负荷区域和高负荷区域下，对石墨化度的依存不同。接着，说明实机压縮机的旋转轴承4c使用实施例5的长度14mm的碳轴承，曲轴侧主轴承6cl使用实施例5的长度21.5mm的碳轴承，电动机侧主轴承6c2使用实施例8的含有1090重量％石墨的碳质基材的碳轴承的制冷剂压缩机的试验结果。该试验是在R410A制冷剂和合成油中模拟轴承的起动停止的苛刻的试验。其结果是在旋转轴承4c的旋转轴承侧或曲轴侧主轴承6cl的曲轴侧端部中也看不到异常磨损，全部的旋转轴承4c、曲轴侧主轴承6cl、电动机侧主轴承6c2健全，从而能够确保制冷剂压縮机的可靠性。即使该实机试验在二氧化碳制冷剂和合成油的环境中实施后，在旋转轴承4c的旋转轴承侧或曲轴侧主轴承6cl的曲轴侧端部中也看不到异常磨损，且在全部的旋转轴承4c、曲轴侧主轴承6cl、电动机侧主轴承6c2上健全，从而能够确保制冷剂压縮机的可靠性。下面，说明实机压縮机的旋转轴承4c使用实施例5的长度14mm的碳轴承，曲轴侧主轴承6cl使用实施例5的长度21.5mm的碳轴承，及电动机侧主轴承6c2使用实施例2的含有5090重量％石墨的碳质基材的碳轴承的制冷剂压縮机的试验结果。该试验是在R410A制冷剂和合成油中模拟轴承的起动停止的苛刻的试验。其结果，在旋转轴承4c的旋转轴承侧或曲轴侧主轴承6cl的曲轴侧端部中也看不到异常磨损，全部的旋转轴承4c、曲轴侧主轴承6cl、电动机侧主轴承6c2健全，能够确保制冷剂压缩机的可靠性。即使该实机试验在二氧化碳制冷剂和合成油的环境中实施后，在旋转轴承4c的旋转轴承侧或曲轴侧主轴承6cl的曲轴侧端部中也看不到异常磨损，全部的旋转轴承4c、曲轴侧主轴承6cl、电动机侧主轴承6c2健全，能够确保制冷剂压縮机的可靠性。根据上述的实施方式，将在高负荷区域的边界润滑状态中也难烧结的碳质基材的石墨含量最佳化，以使摩擦系数降低及使耐磨损性提高，为了在润滑油中使油膜容易形成而在该碳质基材的气孔中浸渗金属，进而调整铅及锑以外的浸渗金属的组成及组织、浸渗量，使得摩擦系数降低及能得到耐磨损性，由此能得到滑动特性优良的轴承，碳质基材中的石墨通过摩擦很薄地劈开，由此能够降低摩擦系数。而且，在高负荷中当石墨的含量多时，碳质基材本身变为软质且变形阻力增大，摩擦增大，同时由于磨损增大，在高负荷区域使用的碳轴承件的石墨的含量在50%重量以下，更优选在35%重量以下为宜。进而，在石墨含量不足20重量％时因为碳质基材变硬而使摩擦的对象的金属材料摩碎，所以石墨的含量优选为2050%，更优选为2035%，因此能得到低摩擦且耐磨损性高的轴承，且能够提供可靠性高的制冷剂压縮机。此外，在轴承长的低负荷区域中，使石墨量为10卯％，优选为5090%，由此能充分地得到可靠性高的轴承。此外，通过使旋转轴承4c及曲轴侧主轴承6cl的长度为5mm以上，由此能够允许高负荷的面压且能得到可靠性高的制冷剂压缩机。此外，根据本实施方式，在处于无润滑或苛刻的滑动条件下的制冷剂压缩机中，即使在无润滑或者苛刻的滑动状态中摩擦系数小且耐磨损性也良好的碳质基材、在润滑油中使用的情况下通过残存在含有石墨的碳质基材中的气孔排出润滑油使得油膜的形成变得困难，为了防止这种情况，通过釆用在碳质基材的气孔中熔融浸渗了如下这样的金属或合金的轴承件来构成制冷剂压縮机的轴承，即上述金属为铅及锑各自为1重量％以下、且从1B族、除Fe之外的Vi族及Sn中选择的一种金属，上述合金为在上述金属中添加0.2重量％以下的V、Ti的合金，该轴承件的硬度以肖氏硬度来看优选为65120，更优选为80以上，最优选为100以上，由此在无润滑或者苛刻的滑动条件下，通过很小地保持摩擦系数，且最小限地限制磨损，从而能够提供高可靠性且长寿命的制冷剂压缩机。此外，在考虑了量产性的情况下，当肖氏硬度变为90以上时，因为加工性下降，所以该轴承件的硬度以肖氏硬度来看优选为6090，更优选为8090，由此能够提供具备耐磨损性且也兼顾生产率的制冷剂压缩机。此外，电动机侧主轴承的肖氏硬度为5590，由此能够提供兼顾耐磨损性及生产率的制冷剂压縮机。并且，虽然铅及锑的含量优选为0.5%以下，最优选为O，但生产上优选采用JIS规格材料。此外，根据本实施方式，在制冷剂压縮机的定常运转状态下润泽性地进行润滑的情况下也很小地控制轴承件的气孔，即，通过使轴承件的含有石墨的碳质基材的气孔率为0.052体积％，由此能够稳定地形成润滑油膜且抑制磨损，所以能得到长寿命的制冷剂压縮机。此外，用于电动机侧主轴承部的无浸渗碳，即使气孔率比2体积°/。大，因为是低负荷区域，所以能得到充分的润滑功能，能得到具有可靠性的制冷剂压縮机。此外，根据本实施方式，在用于旋转轴承4c及曲轴侧主轴承6cl中的碳质基材的气孔浸渗的合金中添加0.2重量％的V或者Ti，由此，碳质基材的湿润性提高，气孔率变小，从而能够更稳定地形成润滑油膜，能够抑制磨损，且能得到高可靠性的制冷剂压縮机。此外，根据本实施方式，使在旋转轴承4c及曲轴侧主轴承6cl的碳质基材中浸渗的金属及合金的熔点为90(TC以上，由此在苛刻的滑动状态继续的情况下即使温度上升也能够维持润滑性和耐磨损性，提高制冷剂压缩机的可靠性。lB族由Cu、Au组成，VEI族由Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt组成，但优选Cu、Au、Co、Ni。进而，合金，在重量上，含有铜8090%、锡511%及锌3%以下，优选的是铅1.0%以下，优选0.5%以下的合金。这些金属很难和C形成化合物，具有高耐磨损性和耐烧结性，浸渗容易。因为在碳质基材中存在气孔，所以润滑油流入该气孔中。由此因为油膜消失，所以在高负荷部的使用时，浸渗对环境及人体的影响小的铜。只有铜的话，浸渗部软质，因为在摩擦作用下铜的部分容易热粘，所以添加合金化元素来强化进而防止热粘、磨损。通过消除热粘在边界润滑状态下也能够减小摩擦系数，通过将其作为轴承使用，能得到可靠性高的制冷剂压縮机。此外，根据本实施方式，使在旋转轴承4c及曲轴侧主轴承6cl的碳质基材中浸渗的金属及合金的熔点为90(TC以上，由此在苛刻的滑动状态继续的情况下即使温度上升，也能够维持润滑性和耐磨损性，能够提高制冷剂压缩机的可靠性。工业实用性本发明可有效适用于要求耐烧结性或耐磨损性的空调机用压缩机、冷冻机用压缩机及热水器用压縮机。权利要求1.一种制冷剂压缩机，其在密闭容器内具有压缩制冷剂的压缩机部、驱动所述压缩机部的旋转轴、支承所述旋转轴的轴承以及使所述旋转轴旋转运动的电动机，所述旋转轴具有固定安装在所述电动机的转子上的主轴部和卡合在所述压缩机部上的曲轴部，支承所述旋转轴的轴承具有支承所述主轴部的主轴承和支承所述曲轴部的曲轴轴承，所述制冷剂压缩机的特征在于，所述主轴承由曲轴侧主轴承和与该曲轴侧主轴承相邻的电动机侧主轴承构成，所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了金属的金属浸渗碳构成，所述电动机侧主轴承由含有石墨的碳质的无浸渗碳构成。2.如权利要求1所述的制冷剂压縮机，其特征在于，所述压縮机部使在台板上立起设置了涡状巻板的固定涡盘和在台板上立起设置了涡状巻板的旋转涡盘以各自的巻板啮合而构成，所述曲轴轴承设置在向所述旋转涡盘的与所述巻板相反一侧突出设置的轮毂部内，所述主轴承通过所述电动机在压縮机部侧支承所述旋转轴，所述旋转轴具有油通路，使得通过差压将贮存在所述密闭容器内的润滑油供给到所述曲轴轴承及所述主轴承。3.如权利要求1所述的制冷剂压縮机，其特征在于，所述无浸渗碳为含有1090重量％的石墨的碳质。4.如权利要求1所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述无浸渗碳的肖氏硬度为55110。5.如权利要求14所述的制冷剂压縮机，其特征在于，所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由如下这样的碳轴承构成，该碳轴承在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从1B族、除Fe之外的Vffl族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主的合金。6.如权利要求5所述的制冷剂压縮机，其特征在于，所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承为含有2050重量％的石墨的碳质。7.如权利要求5所述的制冷剂压縮机，其特征在于，所述曲轴侧轴承及所述曲轴侧主轴承由肖氏硬度为65120的碳轴承构成。8.如权利要求5所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由气孔率为0.052体积％的碳轴承构成。9.如权利要求14所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由如下这样的碳轴承构成，该碳轴承在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从1B族、除Fe之外的Vffl族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主并含有0.2重量％以下的V及Ti中的至少一种的合金。10.如权利要求1所述的制冷剂压縮机，其特征在于，所述制冷剂为R410A、二氧化碳、丙烷中的任一种制冷剂。11.一种空调机，其特征在于，使用权利要求19中任一项所述的制冷剂压縮机。12，一种冷冻机，其特征在于，使用权利要求19中任一项所述的制冷剂压縮机。13.—种热水器，其特征在于，使用权利要求19中任一项所述的制冷剂压縮机。14.一种制冷剂压縮机，其在密闭容器内具有压缩制冷剂的压縮机部、驱动所述压缩机部的旋转轴、支承所述旋转轴的轴承以及使所述旋转轴旋转运动的电动机，所述旋转轴具有固定安装在所述电动机的转子上的主轴部和卡合在所述压縮机部上的曲轴部，支承所述旋转轴的轴承具有支承所述主轴部的主轴承和支承所述曲轴部的曲轴轴承，所述制冷剂压縮机的特征在于，所述主轴承由曲轴侧主轴承和与该曲轴侧主轴承相邻的电动机侧主轴承构成，所述曲轴轴承、所述曲轴侧主轴承以及所述电动机侧主轴承由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了金属的金属浸渗碳轴承构成。15.如权利要求14所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述压縮机部使在台板上立起设置了涡状的巻板的固定涡盘和在台板上立起设置了涡状的巻板的旋转涡盘以各自的巻板啮合而构成，所述曲轴轴承设置在向所述旋转涡盘的与所述巻板相反一侧突出设置的轮毂部内，所述主轴承通过所述电动机在压缩机部侧支承所述旋转轴，所述旋转轴具有油通路，使得通过差压将贮存在所述密闭容器内的润滑油供给到所述曲轴轴承及所述主轴承。16.如权利要求14所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述电动机侧主轴承的碳在含有5090重量％石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从1B族、除Fe之外的Vffl族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主的合金。17.如权利要求14所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述电动机侧主轴承的碳是在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从1B族、除Fe之外的V1D族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主的合金，且肖氏硬度为6090的碳质。18.如权利要求14所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述电动机侧主轴承的碳由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从1B族、除Fe之外的M族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主的合金，且气孔率为0.052体积％的碳轴承构成。19.如权利要求14所述的制冷剂压縮机，其特征在于，所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由在含有2050重量％石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从1B族、除Fe之外的WI族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主的合金的碳轴承构成。20.如权利要求14所述的制冷剂压縮机，其特征在于，所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从IB族、除Fe之外的VEI族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主的合金，且肖氏硬度为65120的碳轴承构成。21.如权利要求14所述的制冷剂压縮机，其特征在于，所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从IB族、除Fe之外的WI族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主的合金，且气孔率为0.052体积％的碳轴承构成。22.如权利要求14所述的制冷剂压縮机，其特征在于，所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了从IB族、除Fe之外的WI族及Sn中选择的一种或者以这些金属为主，且含有0.2重量％以下的V及Ti中的至少一种的合金的碳轴承构成。23.如权利要求14所述的制冷剂压縮机，其特征在于，所述制冷剂为R410A、二氧化碳、丙垸中的任一种制冷剂。24.—种空调机，其特征在于，使用权利要求1423中任一项所述的制冷剂压縮机。25.—种冷冻机，其特征在于，使用权利要求1423中任一项所述的制冷剂压縮机。26.—种热水器，其特征在于，使用权利要求1423中任一项所述的制冷剂压缩机。全文摘要本发明提供一种便宜且不会使加工精度下降并能够确保可靠性的制冷剂压缩机及使用该压缩机的空调机、冷冻机及热水器。该制冷剂压缩机具有驱动所述压缩机部的旋转轴、支承所述旋转轴的轴承以及使所述旋转轴旋转运动的电动机，所述旋转轴具有固定安装在所述电动机的转子上的主轴部和卡合在所述压缩机部上的曲轴部，支承所述旋转轴的轴承具有支承所述主轴部的主轴承和支承所述曲轴部的曲轴轴承，所述主轴承由曲轴侧主轴承和与该曲轴侧主轴承相邻的电动机侧主轴承构成，所述曲轴轴承及所述曲轴侧主轴承由在含有石墨的碳质基材的气孔中浸渗了金属的金属浸渗碳构成，所述电动机侧主轴承由含有石墨的碳质的无浸渗碳构成。文档编号F04B39/00GK101397995SQ200810210950公开日2009年4月1日申请日期2008年8月15日优先权日2007年9月28日发明者大岛健一,山中敏昭,马场升,高安博申请人:日立空调·家用电器株式会社