作为制冷剂空调用的电动压缩机，压缩部有往复式与旋转式，任何方式在家用 及业务用的制冷空调领域中都被应用。现在，这两种类型的压缩机正有效地利用成 本、性能方面等的各自特点而发展起来。尤其涡旋压缩机有效地利用高效率、低噪 音、低振动这种特点而步入了实用化。
众所周知，用于涡旋压缩机的涡旋压缩机构使具有呈涡旋曲线的叶片的固定涡 旋件与旋转涡旋件啮合而在双方间形成几个压缩室，通过旋转涡旋件的旋转运动， 所述各压缩室从通过吸入口吸入制冷剂的外周部侧朝通向排出口的内周侧一边移 动一边缩小容积而压缩制冷剂，并从排出口排出压缩后的制冷剂。
所述旋转涡旋件为压缩所述制冷剂作不自转的旋转运动的旋转涡旋件靠十字 环来支撑，而该十字环为了所述支撑，以能滑动的状态用固定部件来支撑。
因此，十字环在固定部件与旋转涡旋件的双方之间滑动。一般，所述旋转涡旋 件及固定涡旋件、固定部件及十字环全部用铁系材料形成。
另一方面，作为制冷剂，使用了特定CFC(Chloro Fluoro Carbon)R12和指定 HCFC R22(H CFC22)。
特定CFC与过去使用的制冷剂二氧化硫和甲基烷相比，化学性稳定，且无可燃 性、毒性，因而CFC作为理想的制冷剂被广泛利用，长时期以来被使用。
然而近年来，特定CFC的分子中含有氯原子，而该氯被确认为会破坏臭氧层， 故现正谋求替代制冷剂的开发和利用。
作为实用性较高的替代制冷剂，例如有不含氯的HFC(Hydro FLuoro Carbon) 之类的制冷剂(油“空压技术’94.6”)(日本工业出版发行))。
但是，使用了替代制冷剂的压缩机，由于替代制冷剂不含氯，所以，不能指望 具有现有的特定CFC那样的优异的润滑性。
因此，滑动条件变得恶劣，在利用所述现有的那样的旋转涡旋件的十字环的支 撑结构中，滑动部易发生磨损，从而降低支撑结构部的寿命。
其原因在于，由于不能指望替代制冷剂带来的润滑性，所以，所述支撑结构部 的十字环和旋转涡旋件及固定部件的双方的滑动部易变成切断一部分油膜的边界 润滑状态，其结果，在该呈边界润滑状态的部分中，由于双方为铁系材料的彼此相 同的组织结构，因而产生胶粘。
如此寿命低下的支撑结构部，对于像密闭型压缩机这样的不需维修且长寿命运 转的压缩机，由于所述支撑结构部的寿命本身即为压缩机整体的寿命，故特别成问 题，不耐实用。

本发明主要目的是提供如下一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机能消除上述那样的 问题，即使使用不含氯的替代制冷剂，也无由于旋转涡旋件的支撑结构部带来的寿 命低下的问题。
本发明的涡旋压缩机包括：压缩机构，具有固定涡旋件、旋转涡旋件、十字环 和固定部件，所述十字环的表面用与所述固定部件及所述旋转涡旋件材料不同的材 料形成；驱动所述旋转涡旋件作公转运动、以在所述固定涡旋件和所述旋转涡旋件 之间压缩制冷剂的电动机，所述制冷剂至少包括氢氟烃和氟烃中的一种，所述氢氟 烃和氟烃的润滑性小于含氯氟烃和氢氯氟烃的制冷剂，所述十字环支撑所述旋转涡 旋件，使所述旋转涡旋件在受到电动机驱动时作公转运动而不相对所述固定涡旋件 作自旋，所述固定部件支撑所述十字环以移动所述十字环，所述十字环在所述固定 部件及所述旋转涡旋件双方上滑动，其特征在于：所述十字环上具有通过蒸气处理 形成的氧化被膜，且具有在所述氧化被膜上形成的渗氮被膜，所述氧化被膜和所述 渗氮被膜的材质与所述固定部件和所述旋转涡旋件表面的材质不同。
在上述构成中，一旦由电动机起动，带动涡旋压缩机构，则吸入制冷剂而反复 压缩，从而进行制冷循环。由于制冷剂不含氯，故不破坏环境。此外，由于制冷剂 不含氯，故不能期望润滑性。但是，即使在十字环和旋转涡旋件及固定部件的各自 双方之间的滑动部上发生边界润滑状态，然而，因为十字环与旋转涡旋件为不同材 质之间的滑动接触，又与固定部件为不同材质之间的滑动接触。因此，能够避免十 字环与旋转涡旋件及固定部件在呈边界润滑状态的部分互相胶粘。其结果，提高了 旋转涡旋件的使用十字环的支撑结构部的寿命，而且，即使使用不含氯的替代制冷 剂，也能解决由于支撑构造部带来的寿命低下的问题。
在本发明的涡旋压缩机的十字环的制造方法中，所述涡旋压缩机包括：压缩机 构，具有固定涡旋件、旋转涡旋件、十字环和固定部件；驱动所述旋转涡旋件作公 转运动、以在所述固定涡旋件和所述旋转涡旋件之间压缩制冷剂的电动机，所述制 冷剂至少包括氢氟烃和氟烃中的一种，所述氢氟烃和氟烃的润滑性小于含氯氟烃和 氢氯氟烃的制冷剂，所述十字环支撑所述旋转涡旋件，使所述旋转涡旋件在受到电 动机驱动时作公转运动而不相对所述固定涡旋件作自旋，所述固定部件支撑所述十 字环以移动所述十字环，所述十字环在所述固定部件及所述旋转涡旋件双方上滑 动，其特征在于，包括以下步骤：对所述十字环的表面进行改质处理，以在所述十 字环的表面形成材质与所述固定部件和所述旋转涡旋件表面的材质不同的改质层。
在上述的构成中，由于十字环的表面的改质处理，所以，十字环的表面就能做 成不同于固定部件和旋转涡旋件的表面的材质。因此，对于十字环与旋转涡旋件及 固定部件是同类材料的场合，十字环的表面就能非常容易地做成不同于固定部件和 旋转涡旋件表面的材质。此外，对于十字环与旋转涡旋件及固定部件是不同类材料 的场合，十字环的表面也能非常容易地做成不同于固定部件和旋转涡旋件表面材质 的所希望的材质。
附图说明
图1为表示本发明涡旋压缩机的第1实施例的纵剖视图。
图2为图1的压缩机主要部分的分解立体图。
图3为表示图2的十字环的改质处理状态的主要部分的截面图。
图4为表示作为本发明涡旋压缩机第2实施例的涡旋压缩机的十字环改质处理 状态的截面图。
图5为表示作为本发明涡旋压缩机第3实施例的涡旋压缩机的十字环改质处理 状态的截面图。
图6为表示作为本发明涡旋压缩机第4实施例的涡旋压缩机的十字环改质处理 状态的截面图。
图7为表示作为本发明涡旋压缩机第5实施例的涡旋压缩机的十字环改质处理 状态的截面图。
图8为表示作为本发明涡旋压缩机第6实施例的涡旋压缩机的十字环改质处理 状态的截面图。
图9为表示作为本发明涡旋压缩机第7实施例的涡旋压缩机的十字环改质处理 状态的截面图。
图10为表示作为本发明涡旋压缩机第8实施例的涡旋压缩机的十字环改质处 理状态的截面图。

实施例1
本发明涡旋压缩机的第1实施例如图1-图3所示。本实施例是制冷空调用的 立式涡旋压缩机，图1是涡旋压缩机的纵剖视图，图2是图1所示压缩机主要部分 的分解立体图，图2是图2中的十字环的主要部分的截面图。图1表示整体的结构。
作为主要构成，是在使用混合氟化碳氢系制冷剂群中的至少1种或2种以上的 混合制冷剂的密闭容器1的内部，配置有电动机2、以及在靠该电动机2驱动的旋 转涡旋件3和固定涡旋件4之间压缩前述制冷剂的涡旋压缩机构5。十字环6配置 成使旋转涡旋件3相对固定涡旋件4不自转地作旋转运动地支撑该旋转涡旋件3。 固定部件7及旋转涡旋件3为所述支撑能移动地支撑该十字环6而配置。十字环6 的表面的材料用不同于固定部件7的材料及旋转涡旋件3的材料所形成。
本实施例为立式状态。
因此，在密闭容器1内的上部设有涡旋压缩机构5，在该涡旋压缩机构5的下 面设置驱动压缩机构5的电动机2，在最下部设置贮存作为润滑剂的油8a的积油 槽8；并设置通过供给管路34向润滑对象部送出积油槽8内的油8a的导油体9。 导油体9可换成其他形式的泵。
涡旋压缩机构5与以往一样地啮合上侧固定涡旋件4和下侧旋转涡旋件3而构 成，而旋转涡旋件3与电动机2相对，通过所述十字环6被旋转驱动。靠该旋转驱 动，在旋转涡旋件3和固定涡旋件4之间形成的多个压缩室13从通向吸入口14 的外周侧朝通向送出口15的内周侧一边移动一边缩小容积进行压缩。制冷剂从延 伸到密闭容器1外的吸入管31被吸到吸入口14。压缩后的制冷剂从送出口15向 密闭容器1内送出，从延伸到密闭容器1外的排出管32供应给空调用的制冷循环 机构(未图示)后，回到所述吸入管31，进行制冷循环。
此外，固定涡旋件4构成了密闭容器1的胴体部的端面板。固定部件7构成了 被固定在密闭容器1内的上支承块，以保持旋转涡旋件3与构成该端面板的固定涡 旋件4之间的互相啮合状态。在该上支承块的下面，固定部件7靠固定在密闭容器 1内的下支承块16、并靠轴承18和轴承19来支撑和电动机2的转子2a成一体的、 与旋转涡旋件3连接并驱动旋转涡旋件3的曲轴17。转子2a的四周为定子2b，从 而构成电动机2。
十字环6构成如图3所示，在相对旋转涡旋件3的侧面的直径线上的2处形成 有凸台21，和在相对固定部件7的直径线上的2处形成有凸台22。所述的凸台21、 22的配置要相互向着直角的方向。所述凸台21、22可以与十字环6一体，也可以 用其它另体构成，此时，在损伤时能交换凸台21、22。
十字环6的凸台21与设置在旋转涡旋件3直径线上2处的半径方向的槽23嵌 合，能沿凸台21的方向滑动地支撑。凸台22与固定部件7的直径线上2处的半径 方向的槽24嵌合，且十字环6被支撑成能向凸台22的排列方向移动。由此，旋转 涡旋件3不自转而能作旋转运动地被支撑。又旋转涡旋件3的处于偏心位置的凸轴 3a被嵌合在滑块33中，滑块33可沿半径方向滑动地被保持在曲轴17的主轴17a 上，由此，一旦曲轴17转动，则旋转涡旋件3通过滑块33、十字环6作不自转的 旋转驱动。
上述的各部件和装置的配置、支撑、驱动及吸入、压缩而送出的流体的导向构 造等的具体构成只要在满足本申请发明的权利要求的要素的范围之内，当然任何构 成都行。
用于所述制冷循环的制冷剂是混合了氟化碳氢系制冷剂中的至少1种或2种以 上的混合制冷剂，不含氯、不破坏环境。作为这种制冷剂的具体例子，可以是具有 接近HCFC22沸点的HFC(Hydro Fluoro Carbon的缩写)或FC(Fluoro Carbon的缩 写)例如可使用R-134a、R-410A及R-407C等。
排出到密闭容器1内的制冷剂能到达各机械滑动部的各个部位，但由于不含氯 而不能期望有润滑性，因此，十字环6与旋转涡旋件3及固定部件7的双方之间的 滑动部有时发生边界润滑状态。
但是，由于十字环6与旋转涡旋件3及固定部件7的双方用不同类材料形成， 所以，成为不同材料之间的互相滑动接触。从而，能避免双方在呈边界润滑状态的 部分发生胶粘，其结果，提高了旋转涡旋件3的使用十字环6的支撑结构部10的 寿命，进而，即使使用不含氯的替代制冷剂，也无因支撑结构部10引起的寿命低 下的问题。
在本实施例中，如图3所示，十字环6的表面通过蒸气处理，形成有蒸气处理 层35，即十字环6的表面通过蒸气处理改质成不同于旋转涡旋件3及固定部件7 的材质。
从而，由于靠表面性的改质处理的措施，能方便地处理十字环6，所以，十字 环6在和旋转涡旋件3及固定部件7用同类材料构成的场合和旋转涡旋件3及固定 部件7用不同类材料构成的场合下，能使十字环6的表面容易地改变材质。另外， 还具有可利用现成零部件，容易地使其改变材质的优点。
本实施例中，十字环6由铁系材料做成，旋转涡旋件3由铝系金属做成，固定 部件7由铁系金属做成。
十字环6的蒸气处理最好通过温度为500℃-600℃的蒸气处理。处理时间最好 是1-100小时。通过这样的处理，作为蒸气处理层35形成了氧化膜。这种蒸气处 理层35在和旋转涡旋件3及固定部件7的机械滑动部处，能充分防止因润滑不良 而带来的胶粘问题。此外，十字环6通过蒸气处理，表面改质成氧化膜，使表面硬 度提高，寿命提高。
实施例2
本发明的涡旋压缩机的第2实施例用图4来说明。本实施例的涡旋压缩机结构 和图1及图2表示的涡旋压缩机大致相同，但十字环6的构成不同。构成本实施例 的十字环6的主要部分的截面图如图4所示。
如图4所示，在十字环6的表面上，在和第1实施例相同地形成有的蒸气处理 层35之上，再进行气体渗氮等的渗氮处理，形成渗氮处理层36。
通过这种构成，具有蒸气处理层35的十字环6的表面，靠渗氮处理层36形成 耐磨耗性更高的不同类的材质面，因此，能获得当然的长寿命。
此外，十字环6在由铁系的多孔质材料(如烧结材料)构成的情况下，能容易地 利用模具成形来制造。而且，其多孔由于被封孔处理，所以，能改善因多孔质材料 而带来的耐久性方面的弱点。
渗氮处理最好是在例如氨气环境中、经过温度为500℃-600℃及1-100小时 的加热处理。处理温度越高，越能提高渗氮处理层36的硬度。
因此，通过处理温度的设定，能调节渗氮处理层36的硬度。渗氮处理除了上 述的之外，能应用已知的各种处理。
实施例3
本发明的涡旋压缩机的第3实施例用图5来说明。本实施例的涡旋压缩机的结 构和图1及图2表示的涡旋压缩机大致相同，但十字环6的构成不同。构成本实施 例的十字环6的主要部分的截面图如图5所示。
如图5所示，在形成于十字环6的表面的和第1实施例场合相同的蒸气处理层 35之上，再通过磷酸锰的改质处理而形成有改质处理的改质层37。
通过这种构成，具有蒸气处理层35的十字环6的表面，靠磷酸锰的改质处理 层37而形成具有固态润滑化材质和经过光滑化的面。因此，由于形成滑动特性更 高的不同类的材质面，所以，能获得更长的长寿命。
本实施例的构成特别在使用初期有效。
十字环6在非多孔性材料的场合下，不通过蒸气处理，即使仅仅进行磷酸锰的 改质处理也有效。
实施例4
图6表示用于本发明的涡旋压缩机的十字环的第4实施例。如图6所示，十字 环6的表面形成有经淬火处理的淬火处理层38。
通过这种构成，十字环6的表面形成为相对旋转涡旋件及固定部件硬度提高的 不同类材质，发挥和第1实施例的情况同样的作用、效果。
实施例5
图7表示用于本发明涡旋压缩机的十字环的第5实施例。如图7所示，十字环 6的表面具有经涂覆陶瓷后的陶瓷层39。
通过这种构成，十字环6的表面相对旋转涡旋件及固定部件硬度提高，且又成 为滑动性良好的不同类材质，其结果，发挥和第1实施例的情况同样的作用、效果。
另外，在使用HFC和FC这样的替代制冷剂和与该替代制冷剂有相溶性的酯油 的场合下，在涡旋压缩机的使用中，该油加水分解生成脂肪酸，该脂肪酸与由金属 表面的腐蚀带来的磨损残渣化学结合而形成金属皂，其结果，该金属皂成为异物的 根源。对此，利用如本实施例所述的具有陶瓷层39表面的十字环，就能防止那样 的异物发生。
作为与替代制冷剂有相溶性的油的具体例子，例如有脂肪酸酯和炭酸酯。
实施例6
图8表示用于本发明的涡旋压缩机的十字环的第6实施例。如图8所示，十字 环6的表面具有通过陶瓷和无机氧化物等的无机材料的物理蒸镀处理(Phisical Vapor Deposition)而形成的蒸镀层40。
作为物理蒸镀，利用了真空蒸镀、阴极真空喷镀及离子喷镀等。
通过这种构成，十字环6的表面相对旋转涡旋件及固定部件具有硬度提高和优 异的滑动性能的不同种材质，其结果，发挥着和第5实施例的情况相同的作用、效 果。
该物理蒸镀处理是将氮化铬的棒放置在正极侧，将十字环6放置的负极侧，在 氮气中，通过200℃附近的加热来实施。
实施例7
图9表示用于本发明的涡旋压缩机的十字环的第7实施例。如图9所示，十字 环6的表面直接进行和实施例2的情况相同的渗氮处理，从而形成有渗氮层41。
通过这种构成，十字环6的表面相对旋转涡旋件及固定部件具有靠渗氮处理层 41带来的硬度提高的不同种材质，其结果，能发挥和第1实施例的情况相同的作 用、效果。
实施例8
图10表示用于本发明的涡旋压缩机的十字环的第8实施例。如图10所示，十 字环6的表面具有通过磷酸锰改质处理的改质层42。
通过这种构成，十字环6的表面相对旋转涡旋件及固定部件靠改质处理层42 带来的磷酸锰形成固态润滑材的光滑化，另外，该表面具有滑动特性更高的不同种 材质面，其结果，能发挥和第1实施例的情况相同的作用、效果。
根据本发明的构成，通过使用不含氯的制冷剂，即使在使用无润滑性的制冷剂 的本发明的构成中；十字环与旋转涡旋件及固定部件的双方之间的滑动部即使发生 边界润滑状态，由于各自的滑动部为互相不同材质的滑动接触，所以能避免边界润 滑状态部分的胶粘。
因此，提高了旋转涡旋件的利用十字环的支撑结构部的寿命，其结果，即使在 使用了不含氯的替代制冷剂的构成中，也能防止因支撑结构部带来的寿命低下的问 题。
此外，由于十字环表面形成经改质处理的改质层，所以，当十字环的基体材料 的材质与旋转涡旋件及固定部件是相同材质时，或与旋转涡旋件及固定部件互相是 不同材质时，通过利用十字环的现成品，有着方便地利用十字环的优点。
十字环的表面的改质是可能的，其结果，能容易地获得提高寿命的涡旋压缩机。
本案是申请日为1996年9月28日、申请号为96122536.X、名称为“涡旋压缩 机及其制造方法”的发明专利申请的分案申请