JP6214980B2 - 陽極酸化処理装置および陽極酸化処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、陽極酸化処理装置および陽極酸化処理方法に関し、特に、スクロールコンプレッサのスクロールを表面処理するときに利用される陽極酸化処理装置および陽極酸化処理方法に関する。

一対のスクロールを用いて気体を圧縮するスクロールコンプレッサが知られている。その一対のスクロールのうちの一方の旋回スクロールは、他方の固定スクロールと接触する面が陽極酸化処理されている。

特開平６−１２８７９１号公報 特開平６−３３０３９７号公報 特開平１０−１５８８８８号公報

陽極酸化処理では、陽極酸化処理されている表面から気泡が発生することが知られている。陽極酸化処理される表面は、近傍にその気泡が滞留することにより、陽極酸化皮膜形成反応が進行しないで、膜厚不足が発生することがある（特許文献１〜３参照。）。スクロールコンプレッサのスクロールを適切に表面処理することが望まれている。

本発明の課題は、スクロールコンプレッサのスクロールを適切に表面処理する陽極酸化処理装置および陽極酸化処理方法を提供することにある。

本発明による陽極酸化処理装置は、スクロールコンプレッサに利用されるスクロールを、軸方向開口を下向きにして処理液に浸漬させることにより前記スクロールの表面を表面処理する陽極酸化処理装置本体と、前記スクロールのうちの渦巻き部の中心軸に平行である回転軸を中心に前記スクロールを回転させる回転装置とを備えている。

このような陽極酸化処理装置は、スクロールを回転させることにより、スクロールの表面の近傍に処理液の流れを形成し、スクロールの表面の近傍に気泡が滞留することを防止することができる。このような陽極酸化処理装置は、スクロールの表面の近傍に気泡が滞留することを防止することにより、スクロールの表面に処理液をより確実に接触させ、スクロールの表面を適切に表面処理することができる。

その回転装置は、その回転軸を含む平面のうちのその渦巻き部と交差する領域がその回転軸から遠ざかるようにそのスクロールを回転させる。

このような陽極酸化処理装置は、このような方向にスクロールを回転させることにより、渦巻き部の中心軸から外側に向かって流れる処理液の流れを形成することができる。このため、このような陽極酸化処理装置は、スクロールの表面の近傍に滞留する気泡を、渦巻き部に形成される外側向き開口から排出することができる。このような陽極酸化処理装置は、気泡を外側向き開口から排出することにより、スクロールの表面に処理液をより確実に接触させ、スクロールの表面を適切に表面処理することができる。

本発明による陽極酸化処理装置は、その渦巻き部のうちのその回転軸と交差する領域にその処理液を噴射するノズルをさらに備えている。

このような陽極酸化処理装置は、渦巻き部の中心軸から外側に向かって流れる処理液の流れを適切に形成することができ、スクロールの表面の近傍に滞留する気泡を外側向き開口から適切に排出することができる。このような陽極酸化処理装置は、気泡を外側向き開口から適切に排出することにより、スクロールの表面に処理液をより確実に接触させ、スクロールの表面を適切に表面処理することができる。

本発明による陽極酸化処理装置は、スクロールコンプレッサに利用されるスクロールを処理液に浸漬させることによりそのスクロールの表面を表面処理する陽極酸化処理装置本体と、そのスクロールに形成される軸方向開口と渦巻き部の外側に形成される外側向き開口のうち、外側向き開口に向けて前記処理液を噴射するノズルとを備えている。

このような陽極酸化処理装置は、スクロールに形成される軸方向開口と渦巻き部の外側に形成される外側向き開口のうち、その外側向き開口に向けて処理液を噴射することにより、渦巻き部の周面に沿って渦巻き部の外側から中心軸に向かって流れる処理液の流れを形成することができ、ロールの表面の近傍に気泡が滞留することを防止することができる。このような陽極酸化処理装置は、スクロールの表面の近傍に気泡が滞留することを防止することにより、スクロールの表面に処理液をより確実に接触させ、スクロールの表面を適切に表面処理することができる。

本発明による陽極酸化処理装置は、その処理液を冷却することにより冷却処理液を生成する冷却装置をさらに備えている。このとき、そのノズルは、その冷却処理液をその渦巻き部に噴射する。

このような陽極酸化処理装置は、冷却処理液を用いてスクロールを冷却することにより、表面処理中にスクロールが過熱することを防止し、スクロールの表面を適切に表面処理することができる。

本発明による陽極酸化処理方法は、スクロールコンプレッサに利用されるスクロールを、軸方向開口を下向きにして処理液に浸漬させることによりそのスクロールの表面を表面処理すること、その表面が表面処理されている最中に、そのスクロールのうちの渦巻き部の中心軸に平行である回転軸を中心にそのスクロールを回転させることとを備えている。

このような陽極酸化処理方法は、スクロールを回転させることにより、スクロールの表面の近傍に処理液の流れを形成し、スクロールの表面の近傍に気泡が滞留することを防止することができる。このような陽極酸化処理方法は、スクロールの表面の近傍に気泡が滞留することを防止することにより、スクロールの表面に処理液をより確実に接触させ、スクロールの表面を適切に表面処理することができる。

本発明による陽極酸化処理方法は、スクロールコンプレッサに利用されるスクロールを処理液に浸漬させることによりそのスクロールの表面を表面処理すること、その表面が表面処理されている最中に、そのロールに形成される軸方向開口と渦巻き部の外側に形成される外側向き開口のうち、該外側向き開口に向けて前記処理液を噴射することとを備えている。

このような陽極酸化処理方法は、スクロールに形成される軸方向開口と渦巻き部の外側に形成される外側向き開口のうち、その外側向き開口に向けて処理液を噴射することにより、渦巻き部の周面に沿って渦巻き部の外側から中心軸に向かって流れる処理液の流れを形成することができ、スクロールの表面の近傍に気泡が滞留することを防止することができる。このような陽極酸化処理方法は、スクロールの表面の近傍に気泡が滞留することを防止することにより、スクロールの表面に処理液をより確実に接触させ、スクロールの表面を適切に表面処理することができる。

本発明による陽極酸化処理装置および陽極酸化処理方法は、スクロールの表面の近傍に処理液の流れを生成することにより、スクロールの表面に気泡が滞留することを防止し、スクロールを適切に表面処理することができる。

陽極酸化処理装置を示す断面図である。 スクロールを示す斜視図である。 他の陽極酸化処理装置を示す断面図である。 スクロールの他の回転方向を示す斜視図である。 さらに他の陽極酸化処理装置を示す断面図である。 ノズルの位置を示す斜視図である。

図面を参照して、陽極酸化処理装置の実施の形態が以下に記載される。その陽極酸化処理装置１は、図１に示されているように、処理槽２とマスキングゴム３と回転装置５とを備えている。処理槽２は、貯留空間を形成し、その貯留空間に処理液を貯留する。その処理液は、電界質が溶解している電解液であり、希硫酸が例示される。

マスキングゴム３は、ゴムから形成されている。マスキングゴム３は、スクロール１０を、軸方向開口を下向きにして保持する。マスキングゴム３は、さらに、スクロール１０の一部を被覆している。回転装置５は、マスキングゴム３に保持されているスクロール１０が回転軸６を中心に回転することができるように、マスキングゴム３を支持する。回転軸６は、鉛直方向に概ね平行である。回転装置５は、スクロール１０を保持しているマスキングゴム３を支持しているときに、ユーザに操作されることにより、回転軸６を中心にスクロール１０を回転させる。

陽極酸化処理装置１は、さらに、ポンプ７と冷却装置８とノズル１１とを備えている。ポンプ７は、ユーザに操作されることにより、処理槽２に貯留されている処理液を取り込み、その処理液を冷却装置８に供給する。冷却装置８は、ポンプ７から供給される処理液を冷却する。冷却装置８は、ポンプ７から処理液が供給されることにより、その冷却された処理液をノズル１１に供給する。

ノズル１１は、回転軸６に重なるように処理槽２の貯留空間の底部に配置され、先端が鉛直上方に向くように配置されている。ノズル１１は、冷却装置８から処理液が供給されることにより、処理液が回転軸６に沿って鉛直上向きに流れるように、処理槽２の貯留空間に処理液を噴射する。

陽極酸化処理装置１は、さらに、電源装置１２を備え、図示されていない対極を備えている。その対極は、処理槽２の貯留空間に配置され、処理槽２に貯留される処理液に浸漬されている。電源装置１２は、配線を介して、その対極に電気的に接続され、マスキングゴム３を介して回転装置５に支持されるスクロール１０に電気的に接続されている。電源装置１２は、ユーザに操作されることにより、その対極に対して所定の電圧をスクロール１０に印加する。

図２は、スクロール１０を示している。スクロール１０は、金属アルミニウムから形成され、円盤部分２１と渦巻き部２２とを備えている。円盤部分２１は、概ね円盤状に形成されている。渦巻き部２２は、中心軸２３に一方向に巻かれている帯状に形成されている。すなわち、渦巻き部２２は、その帯の中心軸側端２４が中心軸２３の近傍に配置され、かつ、中心軸側端２４の反対側の外側端２５に近づくにつれ中心軸２３から遠ざかるように形成されている。渦巻き部２２は、その帯の一方の脇が、円盤部分２１の一方の側に接合されている。スクロール１０は、さらに、円盤部分２１の渦巻き部２２が接合されている面の反対側の面にベアリングハウジング部分（図示されていない）が形成されている。

スクロール１０は、内底面２７と内側周面２８と外側周面２９とが形成されている。内底面２７は、円盤部分２１のうちの渦巻き部２２が接合されている側の面のうちの渦巻き部２２に接合されていない領域である。内底面２７は、中心軸２３に垂直である。内側周面２８は、渦巻き部２２の表面のうちの中心軸２３の側に向いている面である。外側周面２９は、渦巻き部２２の内側周面２８の裏面である。内側周面２８と外側周面２９とは、中心軸２３に平行である。

スクロール１０は、さらに、外側向き開口３１と軸方向開口３２とが形成されている。外側向き開口３１は、スクロール１０の渦巻き部２２の外側に形成され、渦巻き部２２の外側端２５と外側周面２９とに挟まれた領域に形成されている。軸方向開口３２は、渦巻き部２２のうちの中心軸２３と平行である方向に開口した領域であり渦巻き部２２のうちの円盤部分２１に接合されている脇の反対側の脇で囲まれた領域である。

陽極酸化処理方法の実施の形態は、陽極酸化処理装置１を用いて実行される。マスキングゴム３は、ベアリングハウジング部分と円盤部分２１のうちのベアリングハウジング部分が形成されている面とを被覆し、スクロール１０を、軸方向開口を下向きにして保持する。さらに、回転装置５は、マスキングゴム３がスクロール１０を保持した後に、スクロール１０の軸方向開口３２が鉛直下側を向くように、かつ、処理槽２に貯留されている処理液にスクロール１０が浸漬されるように、かつ、スクロール１０の中心軸２３が回転軸６に概ね重なるように、マスキングゴム３を介してスクロール１０を支持する。

ポンプ７は、処理槽２に処理液が貯留されているときに、その処理液を吸引し、その処理液を冷却装置８に供給する。冷却装置８は、ポンプ７から供給される処理液を冷却し、その冷却された処理液をノズル１１に供給する。ノズル１１は、スクロール１０が処理液に浸漬されているときに、スクロール１０の軸方向開口３２のうちの中心軸２３の近傍に向けて処理液を噴射する。

電源装置１２は、スクロール１０が処理液に浸漬されているときに、その処理液に浸漬されている対極に対して所定の電圧をスクロール１０に印加する。回転装置５は、スクロール１０に所定の電圧が印加されているときに、回転軸６を含む平面のうちの渦巻き部２２と交差する領域が回転軸６から遠ざかるように、図２に示されるように、回転軸６を中心にスクロール１０をスクロール回転方向３４に回転させる。電源装置１２は、スクロール１０の表面に所定の陽極酸化皮膜が形成されるまで、スクロール１０に所定の電圧を印加し続ける。

スクロール１０は、処理液に浸漬されているときに所定の電圧が印加されることにより、処理液に接触されている表面で陽極酸化反応が進行し、処理液に接触されている表面に陽極酸化皮膜が形成される。

スクロール１０は、陽極酸化反応が進行することにより、さらに、処理液に接触されている表面で酸素が発生し、酸素の気泡が生成される。その酸素の気泡は、スクロール１０のうちの処理液に接触されている表面（特に、内底面２７）の近傍に滞留することがある。スクロール１０は、その酸素の気泡が滞留することにより、その気泡が滞留している領域の近傍の表面に陽極酸化皮膜が形成されることが阻害され、その表面に形成される陽極酸化皮膜の厚さが薄くなることがある。

スクロール１０の内側周面２８と外側周面２９とに挟まれた領域に配置された処理液は、スクロール１０がスクロール回転方向３４に回転されることにより、かつ、スクロール１０の軸方向開口３２のうちの中心軸２３の近傍に処理液が供給されることにより、図２に示されるように、液流れ方向３５に沿って流れる。スクロール１０の内底面２７と内側周面２８と外側周面２９との近傍に滞留している気泡は、処理液が液流れ方向３５に流れることにより、その処理液の流れとともに移動し、外側向き開口３１から排出される。スクロール１０は、スクロール１０の表面からその気泡が離れることにより、表面がより確実に処理液に接触することができる。スクロール１０は、表面がより確実に処理液に接触することにより、適切に陽極酸化皮膜が形成されることができる。

すなわち、このような陽極酸化処理方法によれば、陽極酸化処理装置１は、スクロール１０の表面に処理液をより確実に接触させ、スクロール１０の表面に陽極酸化皮膜を適切に形成することができ、スクロール１０を適切に表面処理することができる。

陽極酸化処理装置１は、さらに、スクロール１０を回転させる回転速度または処理液を噴射する速度を調整することにより、内側周面２８と外側周面２９とに挟まれた領域を処理液が流れる流速を調整することができる。陽極酸化処理装置１は、さらに、その流速を適切に調整することにより、内底面２７に段差がある場合でも、内底面２７から気泡を確実に離すことができる。このため、陽極酸化処理装置１は、内底面２７に段差がある場合でも、内底面２７から気泡を離すことにより、内底面２７の表面に陽極酸化皮膜を適切に形成することができ、内底面２７を適切に表面処理することができる。

スクロール１０は、陽極酸化反応による反応熱により過熱されることがある。スクロール１０は、過熱されることにより、陽極酸化皮膜が適切に形成されないことがある。陽極酸化処理装置１は、冷却装置８により冷却された処理液をスクロール１０に噴射することにより、スクロール１０を高効率に冷却することができる。陽極酸化処理装置１は、スクロール１０を適切に冷却することにより、スクロール１０が過熱されることを防止することができる。陽極酸化処理装置１は、スクロール１０が過熱されることを防止することにより、スクロール１０の表面に陽極酸化皮膜を適切に形成することができ、スクロール１０を適切に表面処理することができる。

さらに、ノズル１１は、スクロール１０と形状（たとえば、径、巻き数）が異なる他のスクロールを表面処理するときにも、スクロール１０を表面処理するときにノズル１１が配置されていた位置に配置される。すなわち、陽極酸化処理装置１は、そのスクロールに応じてノズル１１の位置を変更する必要がなく、スクロール１０を容易に表面処理することができる。

なお、ノズル１１は、スクロール１０を回転させることのみによりスクロール１０の表面から気泡を十分に離すことができるときに、中心軸２３に近い位置と異なる領域に処理液を供給する他のノズルに置換されることができる。このようなノズルを備える陽極酸化処理装置も、既述の実施の形態における陽極酸化処理装置と同様にして、スクロール１０の表面に処理液をより確実に接触させ、スクロール１０を適切に表面処理することができる。

図３は、陽極酸化処理装置の実施の他の形態を示している。その陽極酸化処理装置４１は、既述の実施の形態における陽極酸化処理装置１のノズル１１が他のノズル４２に置換されている。ノズル４２は、処理槽２の貯留空間に配置される。ノズル４２は、冷却装置８から供給される処理液を処理槽２の貯留空間に噴射する。ノズル４２により処理液が噴射される領域は、軸方向開口３２のうちの中心軸２３の近傍の領域と異なり、たとえば、処理槽２の貯留空間のうちのスクロール１０が配置されていない領域である。

陽極酸化処理装置４１の回転装置５は、スクロール１０に所定の電圧が印加されているときに、回転軸６を含む平面のうちの渦巻き部２２と交差する領域が回転軸６に接近するように、図４に示されるように、回転軸６を中心にスクロール１０をスクロール回転方向４４に回転させる。

処理液は、スクロール１０がスクロール回転方向４４に回転されることにより、スクロール１０の外側向き開口３１から、スクロール１０の内側周面２８と外側周面２９とに挟まれた領域に流入する。処理液は、さらに、図４に示されるように、スクロール１０の内側周面２８と外側周面２９とに挟まれた領域を液流れ方向４５に沿って流れ、軸方向開口３２のうちの中心軸２３の近傍の領域から排出される。スクロール１０の内底面２７と内側周面２８と外側周面２９との近傍に滞留している気泡は、処理液が液流れ方向４５に流れることにより、その処理液の流れとともに移動し、軸方向開口３２から排出される。

すなわち、陽極酸化処理装置４１は、スクロール１０をスクロール回転方向４４に回転させることにより、既述の実施の形態における陽極酸化処理装置１と同様にして、スクロール１０の表面に処理液をより確実に接触させ、スクロール１０を適切に表面処理することができる。

なお、陽極酸化処理装置４１の回転装置５は、回転軸６を中心にスクロール１０を回転させる回転方向を反転することを周期的に繰り返すこともできる。処理液は、このような場合でも、スクロール１０の内側周面２８と外側周面２９とに挟まれた領域を流れ、スクロール１０の表面から気泡が離すことができる。このため、陽極酸化処理装置４１は、このような場合でも、スクロール１０の表面に処理液をより確実に接触させ、スクロール１０を適切に表面処理することができる。

図５は、陽極酸化処理装置の実施の他の形態を示している。その陽極酸化処理装置５１は、既述の実施の形態における陽極酸化処理装置１の回転装置５が省略され、ノズル１１が他のノズル５２に置換されている。ノズル５２は、処理槽２の貯留空間に配置される。ノズル５２は、図６に示されるように、スクロール１０に形成される軸方向開口３２と渦巻き部の外側に形成される外側向き開口３１のうち、外側向き開口３１の近傍に配置され、先端が外側向き開口３１に向けられて配置されている。

ノズル５２は、スクロール１０が処理液に浸漬されているときに、スクロール１０の外側向き開口３１に向けて処理液を噴射する。処理液は、スクロール１０の外側向き開口３１に向けて噴射されることにより、スクロール１０の外側向き開口３１から、スクロール１０の内側周面２８と外側周面２９とに挟まれた領域に流入する。処理液は、さらに、スクロール１０の内側周面２８と外側周面２９とに挟まれた領域を中心軸２３に向かって流れ、軸方向開口３２のうちの中心軸２３の近傍の領域から排出される。スクロール１０の内底面２７と内側周面２８と外側周面２９との近傍に滞留している気泡は、内側周面２８と外側周面２９とに挟まれた領域を処理液が流れることにより、その処理液の流れとともに移動し、軸方向開口３２から排出される。

すなわち、陽極酸化処理装置５１は、外側向き開口３１に向けて処理液を噴射することにより、既述の実施の形態における陽極酸化処理装置１と同様にして、スクロール１０の表面に処理液をより確実に接触させ、スクロール１０を適切に表面処理することができる。

なお、陽極酸化処理装置１、４１、５１は、スクロール１０が過熱されない程度に十分に多量の処理液が貯留されているときに、冷却装置８を省略することができる。このとき、ポンプ７は、処理液をノズル１１、４２、５２に供給する。ノズル１１、４２、５２は、ポンプ７から供給された処理液を噴射する。冷却装置８が省略された陽極酸化処理装置も、既述の実施の形態における陽極酸化処理装置と同様にして、スクロール１０の表面に処理液をより確実に接触させ、スクロール１０を適切に表面処理することができる。

１ ：陽極酸化処理装置
２ ：処理槽
３ ：マスキングゴム
５ ：回転装置
６ ：回転軸
７ ：ポンプ
８ ：冷却装置
１０：スクロール
１１：ノズル
２１：円盤部分
２２：渦巻き部
２３：中心軸
２４：中心軸側端
２５：外側端
２７：内底面
２８：内側周面
２９：外側周面
３１：外側向き開口
３２：軸方向開口
３４：スクロール回転方向
３５：液流れ方向
４１：陽極酸化処理装置
４２：ノズル
４４：スクロール回転方向
４５：液流れ方向
５１：陽極酸化処理装置
５２：ノズル

Claims (7)

1. スクロールコンプレッサに利用されるスクロールを、軸方向開口を下向きにして処理液に浸漬させることにより前記スクロールの表面を表面処理する陽極酸化処理装置本体と、
   前記スクロールのうちの渦巻き部の中心軸に平行である回転軸を中心に前記スクロールを回転させる回転装置と
   を備える陽極酸化処理装置。
2. 前記回転装置は、前記回転軸を含む平面のうちの前記渦巻き部と交差する領域が前記回転軸から遠ざかるように前記スクロールを回転させる請求項１に記載される陽極酸化処理装置。
3. 前記渦巻き部のうちの前記回転軸と交差する領域に前記処理液を噴射するノズルをさらに備える請求項２に記載される陽極酸化処理装置。
4. スクロールコンプレッサに利用されるスクロールを処理液に浸漬させることにより前記スクロールの表面を表面処理する陽極酸化処理装置本体と、
   前記スクロールに形成される軸方向開口と渦巻き部の外側に形成される外側向き開口のうち、該外側向き開口に向けて前記処理液を噴射するノズルと
   を備える陽極酸化処理装置。
5. 前記処理液を冷却することにより冷却処理液を生成する冷却装置をさらに備え、
   前記ノズルは、前記冷却処理液を前記渦巻き部に噴射する請求項３〜請求項４のうちのいずれか一項に記載される陽極酸化処理装置。
6. スクロールコンプレッサに利用されるスクロールを、軸方向開口を下向きにして処理液に浸漬させることにより前記スクロールの表面を表面処理すること、
   前記表面が表面処理されている最中に、前記スクロールのうちの渦巻き部の中心軸に平行である回転軸を中心に前記スクロールを回転させること
   とを備える陽極酸化処理方法。
7. スクロールコンプレッサに利用されるスクロールを処理液に浸漬させることにより前記スクロールの表面を表面処理すること、
   前記表面が表面処理されている最中に、前記スクロールに形成される軸方向開口と渦巻き部の外側に形成される外側向き開口のうち、該外側向き開口に向けて前記処理液を噴射すること
   とを備える陽極酸化処理方法。

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