JP2007177720A

JP2007177720A - 多気筒回転式圧縮機の製造方法および冷凍空調システム

Info

Publication number: JP2007177720A
Application number: JP2005377960A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Kanzaki; 秀幸神崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】ボルトの締付によるシリンダ内壁の歪みを抑制し、信頼性の高い多気筒回転式圧縮機を提供するものである。
【解決手段】シリンダ１０２を主軸受５および副軸受９と同じ厚みの端板１０３、１０４と共にボルトにて締結し、シリンダ１０２の内径仕上げ加工を行い、シリンダ内壁の歪みを除去するものである。これによって、再度、正規の主軸受５および副軸受９をボルトにて締結しても、シリンダ内壁の歪みを抑制し、信頼性の高い多気筒回転式圧縮機を提供することができるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置や冷凍機器に使用される多気筒回転式圧縮機の製造方法に関し、圧縮要素を組立締結する際に、シリンダ内壁の歪を発生させずにボルトの締結を実現するものである。

従来の多気筒回転式圧縮機の例として、２シリンダロータリ圧縮機について、図４，図５を参照して説明する。図４は、２シリンダロータリ圧縮機の縦断面図を示す。図５は、図４の圧縮機構要部のみを示した縦断面図を示す。一般に２シリンダロータリ圧縮機は、密閉容器１内に電動機部と圧縮機構部とが収納され、密閉容器１底部には潤滑油が貯溜されている。電動機部は固定子２、回転子３からなり、回転子３には互いに反対方向に偏心した複数の偏心部を有するクランク軸４が固定嵌入されている。圧縮機構部はシリンダ６およびシリンダ８、このシリンダ６およびシリンダ８とを仕切る仕切板７、クランク軸４の軸受とシリンダ６、シリンダ８の側板を兼ね、シリンダ６、シリンダ８、仕切板７をはさみ込むように配設されている主軸受５と副軸受９、クランク軸４の偏心した２つの偏心部に嵌入されシリンダ６およびシリンダ８の内径に沿って偏心回転するローラ１０およびローラ１１、ローラ１０およびローラ１１に先端が当接し、シリンダ６およびシリンダ８の溝内を往復動して、シリンダ６およびシリンダ８を吸込室と圧縮室に仕切るベーン１２ａおよびベーン１２ｂから構成されている。このように構成された２シリンダロータリ圧縮機は、回転子３が回転し、回転子３に固定嵌入されたクランク軸４およびクランク軸４の２つの偏心部４ａ，４ｂが回転することにより、ローラ１０およびローラ１１がシリンダ６およびシリンダ８の内壁に沿って回転運動し、ローラ１０およびローラ１１の回転に追従してベーン１２ａおよびベーン１２ｂが往復動する。ローラ１０およびローラ１１の回転運動により、ローラ１０およびローラ１１がシリンダ６およびシリンダ８の内壁とベーン１２ａおよびベーン１２ｂにより仕切られた圧縮室１３ａ，１３ｂの容積が徐々に縮小され、圧縮を行ない、圧縮された高圧冷媒ガスは密閉容器１内に吐出される。密閉容器１内は、吐出圧力になる。また、ローラ１０およびローラ１１の内側に形成された空間１４ａ，１４ｂはクランク軸４に設けられた給油通路を通って油が供給され、吐出圧力になっている。また、ローラ１０およびローラ１１、シリンダ６およびシリンダ８、仕切板７、主軸受４、副軸受９の加工精度および寸法のばらつきについて配慮し、図５に示すように、ローラ１０およびローラ１１の軸方向高さＡ，Ｂと、シリンダ６およびシリンダ８の高さＣ，Ｄの間には、ローラ上下隙間（クリアランス）Ｃ−ＡおよびＤ−Ｂを設けている。これらのクリアランスを通してローラ１０およびローラ１１と主軸受４、仕切板７、副軸受８との対向面１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂへの給油を行ない、これら摺動面の焼付き、摩耗を防止している。

一般に、シリンダと仕切板を積み重ねる複数シリンダロータリ圧縮機の特徴として、主軸受４と副軸受９の軸受間距離が長いことが挙げられている。よって、運転時にはクランク軸４偏心部の振れ回りが大きくなる。これを防止するため、軸受間距離を出来るだけ小さくするため、仕切板は薄いことが望まれる。

また、摺動面の焼付きを防止するために、クランク軸、ローラ等に表面処理をする場合がある（例えば、特許文献１参照）。また、仕切板の少なくとも１つのシリンダとの対向面に表面処理を施したものもある（例えば、特許文献２参照）。
特開昭６２−０２３５９３号公報特開平１０−００９１６８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、表面処理を施した面のみが馴染み性、耐焼付性に優れるものの、それら部品の組立時における歪みの発生は考慮されていなかったので、ボルトの締め付けによるシリンダ内径の歪みが発生し、シリンダの内径に沿って偏心回転するローラが歪み部に接触し、局部異常磨耗、焼付き等の課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、予めシリンダを主軸受および副軸受と同じ厚みの端板を用いて、多気筒回転式圧縮機を組み立て製造するときと同じ締付トルクにてボルトを締結し、シリンダの内径仕上げ加工を行うもので、ボルトの締結によるシリンダ内壁の歪みを抑制した多気筒回転式圧縮機の製造方法を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するため、本発明の多気筒回転式圧縮機の製造方法は、予めシリンダを主軸受および副軸受と同じ厚みのシリンダ内径加工用端板を用いて、多気筒回転式圧縮機を組み立て製造するときと同じ締付トルクにてボルトを締結し、ボルトの締付けによって歪んだシリンダの内壁を、シリンダ内径仕上げ加工を行うものである。

これによって、ボルトの締付けによるシリンダ内壁の歪みは除去され、予めボルトにて締付けをしていたシリンダと主軸受および副軸受と同じ厚みのシリンダ内径加工用端板を外し、正規の主軸受および副軸受をボルトにて締め付けても、シリンダの内壁の歪みは抑制することができる。

本発明の多気筒回転式圧縮機の製造方法は、シリンダの内壁の歪みを抑制することができ、信頼性の高い多気筒回転式圧縮機を提供することができる。

本願発明は、予めシリンダを主軸受および副軸受と同じ厚みのシリンダ内径加工用端板をボルトにて締結し、ボルトの締付けによって、シリンダ内壁に歪みを発生させて、シリンダの内径仕上げ加工を行うことにより、シリンダ内壁の歪みを除去することができる。これにより、シリンダ内径とローラの干渉を防止することができるので、局部異常磨耗、焼付き等を発生させることなく、圧縮機信頼性の向上を図ることができる。更に、圧縮工程中のガスがローラとシリンダ内径との隙間を通して吸入工程に漏れ込む量を削減し、圧縮機運転時の圧縮効率の向上を図ることができる。

以下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、以下に記載する実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における多気筒回転式圧縮機の製造方法の部分断面図である。

図１において、シリンダ１０２は主軸受と同じ厚みの端板１０３と副軸受と同じ厚みの端板１０４を両端に配置し、ボルト１０５にて所定トルク値で締め付け固定されている。

図２は図１の平面図であり、ボルト１０５の締め付けによって、シリンダ内壁が歪んでいることを示す。

このような状態で、シリンダ内径仕上げ加工用の砥石１０１にてシリンダ内径を加工することによって、歪んだシリンダ内壁を除去するものである。

上記の構成によれば、再度シリンダ１０２を正規の主軸受および副軸受にボルト１０５で所定トルク値で締付けなおしてもシリンダ内壁の歪みを抑制することができ、信頼性の高い密閉型回転式圧縮機を提供することができる。

また、シリンダ内径とローラの干渉を防止することができ、圧縮行程中のガスがローラとシリンダ内径との隙間を通して吸入行程に漏れ込む量を削減し、圧縮機運転時の圧縮効率の向上を図ることができる。

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における多気筒回転式圧縮機の製造方法の部分断面図である。

図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図３において、シリンダは主軸受と同じ厚みの端板と主軸側マフラーと同じ厚みの端板１０６、および、副軸受と同じ厚みの端板と副軸側マフラーと同じ厚みの端板１０７を両端に配置し、ボルトにて所定トルク値で締め付け固定されている。

実施の形態１に比べ、マフラーの厚み分ボルトのかかり代が短くなるため、シリンダ内壁の歪みが増加傾向になる。

このような状態で、シリンダ内径仕上げ加工用の砥石にてシリンダ内径を加工することによって、歪んだシリンダ内壁を除去するものである。

上記の構成によれば、再度シリンダを正規の主軸受と主軸受側マフラーおよび副軸受と副軸受側マフラーにボルト１０５で所定トルク値で締付けなおしてもシリンダ内壁の歪みを抑制することができ、信頼性の高い密閉型回転式圧縮機を提供することができる。

また、マフラーと軸受の間を密着させて、隙間を小さくできるので、当該隙間からのガス漏れ噴出による騒音を低減することができる。

（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における多気筒回転式圧縮機を用いた冷凍・空調システムの一実施形態の模式図である。

図４において、１０８は多気筒回転式圧縮機、１０９は凝縮器、１１０は絞り機構、１１１は蒸発器、１１２Ａ，１１２Ｂはファンである。

同図で、多気筒回転式圧縮機１０８の吐出側に凝縮器１０９、絞り機構１１０、蒸発器１１１の順に接続され、この蒸発器１１１が多気筒回転式圧縮機１０８の吸込側に接続されており、これらで冷凍サイクルが形成される。

多気筒回転式圧縮機１０８は、この冷凍サイクル内に封入された冷媒ガスを圧縮し、圧
力、温度を高めて循環させる働きをする。圧縮された高温の冷媒ガスは凝縮器１０９で周囲に熱を放出して液冷媒となり、さらに、絞り機構１１０で圧力を減じられて低圧・低温の液冷媒となり、蒸発器１１１で周囲の熱を奪って再び冷媒ガスとなって多気筒回転式圧縮機１０８に戻される。かかるサイクルが繰り返される。なお、これら凝縮器１０９や蒸発器１１１の熱交換を促進するために、ファン１１２Ａ，１１２Ｂが用いられることがある。

このような冷凍・空調システムの心臓部といえるものが多気筒回転式圧縮機であり、冷凍・空調システムの効率、信頼性を決める上で要となる。本発明では、上記のように、本発明の多気筒回転式圧縮機を用いることにより、効率が高く、信頼性の高い冷凍・空調システムを提供することができる。

以上のように、本発明にかかる多気筒回転式圧縮機の製造方法は、圧縮機構部の歪みを抑制できるので、多気筒回転式圧縮機の製造ばかりではなく、往復式圧縮機の製造等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における多気筒回転式圧縮機の製造方法の部分断面図図１の平面図本発明の実施の形態２における多気筒回転式圧縮機の製造方法の部分断面図本発明の多気筒回転式圧縮機を用いた冷凍・空調システムの一実施形態の模式図従来の２シリンダロータリ圧縮機の縦断面図従来の２シリンダロータリ圧縮機の圧縮機構部の縦断面図

符号の説明

１０１シリンダ内径仕上げ加工用の砥石
１０２シリンダ
１０３主軸受と同じ厚みの端板
１０４副軸受と同じ厚みの端板
１０５ボルト
１０６主軸側マフラーと同じ厚みの端板
１０７副軸側マフラーと同じ厚みの端板
１０８多気筒回転式圧縮機
１０９凝縮器
１１０絞り機構
１１１蒸発器
１１２Ａファン
１１２Ｂファン
１１３吐出管
１１４吸入管

Claims

複数の偏心部を有するクランク軸と、前記偏心部に嵌入される複数のローラと、複数のシリンダと、前記複数のシリンダの間に狭持される仕切板と、前記複数のシリンダと前記仕切板を積み重ねたものの両端に側壁を兼ねた主軸受および副軸受をボルトにて固定し、前記クランク軸の回転に伴い、前記複数のシリンダの内側を前記ローラが回転することにより構成される圧縮機構部と、前記クランク軸に直結された電動機部を密閉容器内に収納した多気筒回転式圧縮機の製造方法であって、前記シリンダを前記主軸受および前記副軸受と同じ厚みの端板をあらかじめボルトにて締結し、前記シリンダの内径仕上げ加工を行うことを特徴とする多気筒回転式圧縮機の製造方法。
前記主軸受の反シリンダ側に配置されたマフラーと前記副軸受の反シリンダ側に配置されたマフラーをボルトにて、前記シリンダに固定した請求項１に記載の多気筒回転式圧縮機の製造方法であって、前記シリンダを前記主軸受および前記マフラーと同じ厚みの端板と前記副軸受および前記マフラーと同じ厚みの端板をボルトにて締結し、前記シリンダの内径仕上げ加工を行うことを特徴とする多気筒回転式圧縮機の製造方法。
請求項１または２に記載の前記多気筒回転式圧縮機の製造方法で製造した圧縮機を搭載した冷凍空調システム。