JP2010242625A

JP2010242625A - 圧縮機及び圧縮機の製造方法

Info

Publication number: JP2010242625A
Application number: JP2009092566A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Taaze; 嘉人田畔
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2010-10-28

Abstract

【課題】低廉なコストで圧縮機を製造する。
【解決手段】この圧縮機１は、油溜り部１０ａが底部に設けられた密閉ケーシング１０と、密閉ケーシング１０内に配置された圧縮機構３０と、圧縮機構３０を貫通し且つその内部に形成された給油孔を有する鋳鉄製や鋼鉄製等のクランク軸４０と、クランク軸４０の給油孔の一端部に挿入される基端部及び油溜り部１０ａ内において開口した開口部６２を有する鉄製のオイルチューブ６０とを備えている。そして、クランク軸４０及びオイルチューブ６０の外周面は、表面処理が行われている。
【選択図】図１

Description

本発明は、密閉容器の底部に設けられる油溜り部から油を吸い上げて圧縮機構に供給する圧縮機及びその圧縮機の製造方法に関する。

従来の圧縮機では、鋳鉄製や鋼鉄製等のクランク軸とそのクランク軸の下端に取り付けられる銅製のオイルチューブとを有する油の吸上機構によって、密閉容器の底部に設けられる油溜り部から油を吸い上げて、圧縮機構の各部に油を供給している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２４９０６４号公報

しかしながら、近年の資材高騰の影響で銅製のオイルチューブに代わりに鉄製のオイルチューブを利用したいが、鉄製のオイルチューブを利用すると、当該オイルチューブに錆びが発生したり、当該オイルチューブの剛性が高くなることによってクランク軸が歪んだりしてしまう。

そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、低廉なコストで製造可能な圧縮機及びその製造方法を提供することを目的とする。

第１の発明にかかる圧縮機は、油溜り部が底部に設けられた密閉容器と、密閉容器内に配置された圧縮機構と、圧縮機構を貫通し且つその内部に形成された給油孔を有する鉄製のクランク軸と、クランク軸の給油孔の下端部に挿入される基端部及び油溜り部内において開口した開口部を有する鉄製のオイルチューブとを備えている。そして、クランク軸及びオイルチューブの外周面は、表面処理が行われている。

この圧縮機では、銅と比較して安価な鉄製のオイルチューブを用いているので、低廉なコストで圧縮機を製造することが可能となる。
さらに、この圧縮機では、鉄製のオイルチューブを利用したとしても、当該表面処理による防錆効果によって、クランク軸及びオイルチューブが錆びるのを抑制することができる。

第２の発明にかかる圧縮機は、第１の発明にかかる圧縮機において、表面処理は、リン酸塩皮膜である。

この圧縮機では、表面処理をリン酸塩皮膜にすることにより、摺動性と防錆の両方の効果を得られる。

第３の発明にかかる圧縮機の製造方法は、上記した圧縮機の製造方法であって、クランク軸の給油孔の一端部にオイルチューブの基端部を挿入する工程と、オイルチューブの基端部が挿入されたクランク軸の外周面を加工する工程とを備える。

この圧縮機の製造方法では、銅と比較して安価な鉄製のオイルチューブを用いているので、低廉なコストで圧縮機を製造することが可能となる。
また、この圧縮機の製造方法では、鉄製のクランク軸の給油孔の一端部に銅より剛性の高い鉄製のオイルチューブの基端部を挿入すると、クランク軸が歪む虞があるが、クランク軸の外周面を加工する工程を行うことにより、クランク軸の歪みを矯正することができる。これにより、クランク軸の摺動部が焼き付けを起こすのを抑制することができる。
なお、上記した「オイルチューブの基端部が挿入されたクランク軸の外周面を加工する」とは、クランク軸の摺動面の全面を加工するだけでなく、クランク軸のオイルチューブが挿入された部分に対応する外周面のみを加工する意味も含む。この場合、クランク軸の歪みが発生した部分のみを加工することが可能となる。

第４の発明にかかる圧縮機の製造方法は、第３の発明にかかる圧縮機において、クランク軸及びオイルチューブの外周面を表面処理する工程をさらに備える。

この圧縮機の製造方法では、鉄製のオイルチューブとクランク軸とを同時に表面処理できるため、別々に表面処理する必要がなく処理工程が削減できる。
また、鉄製のオイルチューブを利用したとしても、当該表面処理による防錆効果によって、クランク軸及びオイルチューブが錆びるのを抑制することができる。

第５の発明にかかる圧縮機の製造方法は、第４の発明にかかる圧縮機の製造方法において、表面処理する工程は、リン酸塩皮膜により表面処理する工程である。

この圧縮機の製造方法では、表面処理をリン酸塩皮膜にすることにより、摺動性と防錆の両方の効果を得られる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、銅と比較して安価な鉄製のオイルチューブを用いているので、低廉なコストで圧縮機を製造することが可能となる。
また、鉄製のオイルチューブを利用したとしても、当該表面処理による防錆効果によって、クランク軸及びオイルチューブが錆びるのを抑制することができる。

また、第２の発明では、表面処理をリン酸塩皮膜にすることにより、摺動性と防錆の両方の効果を得られる。

また、第３の発明では、銅と比較して安価な鉄製のオイルチューブを用いているので、低廉なコストで圧縮機を製造することが可能となる。
また、この圧縮機の製造方法では、鉄製のクランク軸の給油孔の一端部に銅より剛性の高い鉄製のオイルチューブの基端部を挿入すると、クランク軸が歪む虞があるが、クランク軸の外周面を加工する工程を行うことにより、クランク軸の歪みを矯正することができる。これにより、クランク軸の摺動部が焼き付けを起こすのを抑制することができる。

また、第４の発明では、鉄製のオイルチューブとクランク軸とを同時に表面処理できるため、別々に表面処理する必要がなく処理工程が削減できる。
また、鉄製のオイルチューブを利用したとしても、当該表面処理による防錆効果によって、クランク軸及びオイルチューブが錆びるのを抑制することができる。

また、第５の発明では、表面処理をリン酸塩皮膜にすることにより、摺動性と防錆の両方の効果を得られる。

本発明の一実施形態に係る圧縮機の全体構成を示した断面図である。図１に示した圧縮機のクランク軸、ポンプ部材及びオイルチューブの詳細を示した側面図である。図１に示した圧縮機の製造方法の各工程を示したフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明に係る圧縮機の実施形態について説明する。

［ロータリー圧縮機の構成］
本実施形態に係るロータリー圧縮機１は、図１に示すように、１シリンダ型ロータリー圧縮機であって、密閉ケーシング１０と、密閉ケーシング１０内に配置されるモータ２０及び圧縮機構３０とを備えている。このロータリー圧縮機１は、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機であって、ＣＯ_２冷媒（以下、冷媒と略記する）を利用している。そして、このロータリー圧縮機１は、密閉ケーシング１０内において、圧縮機構３０がモータ２０の下側に配置される。また、密閉ケーシング１０の底部には、圧縮機構３０の各摺動部に供給される潤滑油２が貯留されている。

＜密閉ケーシング＞
密閉ケーシング１０は、パイプ１１、トップ１２及びボトム１３によって構成されている。パイプ１１は、上下方向に延びた略円筒状の部材であり、その上下端が開口している。また、パイプ１１の側面にはアキュームレータ（図示せず）に接続されるインレットチューブ１４を密閉ケーシング１０の内部に導入するための接続口１１ａが形成されている。そして、この接続口１１ａの内周面には、インレットチューブ１４を保持する円筒形状の継手管１５が接合されている。トップ１２は、パイプ１１の上端の開口を塞ぐ部材である。このトップ１２には、圧縮機構３０によって圧縮された高温高圧の冷媒を密閉ケーシング１０の外部に吐出するための吐出管１６が設けられている。また、トップ１２には、モータ２０に接続されるターミナル端子１７が設けられている。ボトム１３はパイプ１１の下端の開口を塞ぐ部材である。上記した構成の密閉ケーシング１０には、パイプ１１、トップ１２及びボトム１３によって囲まれた密閉空間が形成されており、その底部には潤滑油２が貯留される油溜り部１０ａが設けられている。

＜モータ＞
モータ２０は、圧縮機構３０を駆動するために設けられており、回転子２１と、この回転子２１の径方向外側にエアギャップを介して配置される固定子２２とを有している。そして、回転子２１の略中央部分には、上下方向に延びたクランク軸４０の上端部４１が固定されている。このクランク軸４０は、回転子２１と固定子２２との間に発生する磁力によって回転子２１と共に回転する。

＜圧縮機構＞
圧縮機構３０は、モータ２０から供給される駆動力によって駆動して、アキュームレータ（図示せず）から吸入する冷媒を圧縮する。この圧縮機構３０は、クランク軸４０の回転軸（Ｚ方向）に沿って上から下に向かって、マフラ３１と、フロントヘッド３２と、シリンダ３３及びローラ３４と、リアヘッド（端板部材）３５とを有している。

＜クランク軸＞
クランク軸４０は、図２に示すように、圧縮機構３０の略中央部分を貫通しており、モータ２０から供給される駆動力を圧縮機構３０に伝達する機能を有している。クランク軸４０には、クランク軸４０の回転と共にシリンダ３３の内周面に沿って移動するローラ３４が装着される偏心部４２が設けられている。そして、本実施形態では、クランク軸４０は、鉄製（鋳鉄製や鋼鉄製等）であって、その外周面はリン酸マンガンや、リン酸亜鉛等のリン酸塩皮膜処理によって表面処理がなされている。そして、クランク軸４０の内部には給油孔４３が形成されており、当該給油孔４３は油溜り部１０ａから吸い上げられた潤滑油２を圧縮機構３０に供給する油流路となる。

＜ポンプ部材＞
クランク軸４０の給油孔４３内には、プロペラ状のポンプ部材５０が配置されている。このポンプ部材５０は、クランク軸４０の回転に伴って、油溜り部１０ａ内の潤滑油２を吸い上げて圧縮機構３０に供給する。

＜オイルチューブ＞
クランク軸４０の給油孔４３の下端部４３ａには、上記したポンプ部材５０を収容するオイルチューブ６０が取り付けられている。このオイルチューブ６０には、クランク軸４０の給油孔４３の下端部４３ａに挿入される基端部６１と、油溜り部１０ａ内において開口した開口部６２とが設けられている。なお、開口部６２の開口径は、オイルチューブ６０の内径より小さく、遠心ポンプとして作用する。ここで、本実施形態では、オイルチューブ６０は、鉄製であって、その外周面はリン酸マンガンや、リン酸亜鉛等のリン酸塩皮膜処理によって表面処理がなされている。

［圧縮機の製造方法］
次に、図２及び図３を参照して圧縮機の製造方法について説明する。
まず、鋳鉄製や鋼鉄製等のクランク軸４０、ポンプ部材５０、及び、鉄製のオイルチューブ６０等を準備する。そして、そのクランク軸４０に形成される給油孔４３内、又は、オイルチューブ６０内に、ポンプ部材５０を配置する（ポンプ部材配置工程：Ｓ１）。なお、オイルチューブ６０の遠心ポンプの作用で、摺動部の給油が充分な場合は、ポンプ部材５０は取り付けなくてよく、Ｓ１の工程はなくてもよい。次に、ポンプ部材５０が配置されたクランク軸４０の給油孔４３の下端部４３ａに、オイルチューブ６０の基端部６１を挿入する（オイルチューブ挿入工程：Ｓ２）。そして、オイルチューブ６０の基端部６１が挿入されたクランク軸４０の外周面を機械加工する（機械加工工程：Ｓ３）。なお、ポンプ部材５０の配置（工程：Ｓ１）の前に、フロントヘッド３２と、ローラ３４と、リアヘッド３５とに対して、クランク軸４０がそれぞれの部材に対応する外周の摺動面をあらかじめ、機械加工を済ませて置き、オイルチューブ挿入（工程：Ｓ２）後に、リアヘッド３５に対する摺動面である、オイルチューブ６０が挿入されたクランク軸４０の外周部分の摺動面のみを、歪みをとる為の研磨や研削等の機械加工（工程：Ｓ３）としてもよい。そして、クランク軸４０及びオイルチューブ６０の外周面をリン酸マンガンや、リン酸亜鉛等のリン酸塩皮膜処理によって表面処理する（表面処理工程：Ｓ４）。このように製造されたクランク軸４０をモータ２０及び圧縮機構３０の組付けることによって、圧縮機１が製造される。

［本実施形態の圧縮機の特徴］
本実施形態の圧縮機１には、以下のような特徴がある。

本実施形態の圧縮機１では、銅と比較して安価な鉄製のオイルチューブ６０を用いているので、低廉なコストで圧縮機１を製造することが可能となる。

本実施形態の圧縮機１では、鉄製のオイルチューブ６０を利用したとしても、リン酸マンガンや、リン酸亜鉛等のリン酸塩皮膜処理による防錆効果によって、クランク軸４０及びオイルチューブ６０が錆びるのを抑制することができる。

本実施形態の圧縮機１では、オイルチューブ挿入工程（Ｓ２）において、鋳鉄製や鋼鉄製等のクランク軸４０の給油孔４３の一端部に銅より剛性の高い鉄製のオイルチューブ６０の基端部６１が挿入されることによって、クランク軸４０が歪む虞があるが、その後に、機械加工工程（Ｓ３）を行うことによって、クランク軸４０の歪みを矯正することができる。これにより、クランク軸４０の摺動部が焼き付けを起こすのを抑制することができる。

また、本実施形態の圧縮機１では、鉄製のオイルチューブ６０とクランク軸４０とを同時に表面処理できるため、別々に表面処理する必要がなく処理工程が削減できる。

また、本実施形態の圧縮機１では、リン酸マンガンやリン酸亜鉛等のリン酸塩皮膜処理を行うことにより、摺動性と防錆の両方の効果を得られる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、１シリンダ型の圧縮機に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限らず、複数のシリンダを有する圧縮機にも本発明は適用可能である。

また、上記実施形態では、ＣＯ_２冷媒を利用する圧縮機について説明したが、本発明はこれに限らず、ＣＯ_２冷媒以外の冷媒を利用する圧縮機にも本発明を適用することができる。

本発明を利用すれば、低廉なコストで製造された圧縮機を得ることができる。

１圧縮機
１０密閉ケーシング（密閉容器）
３０圧縮機構
４０クランク軸
４３給油孔
５０ポンプ部材
６０オイルチューブ
６１基端部
６２開口部

Claims

油溜り部が底部に設けられた密閉容器と、
前記密閉容器内に配置された圧縮機構と、
前記圧縮機構を貫通し且つその内部に形成された給油孔を有する鉄製のクランク軸と、
前記クランク軸の前記給油孔の一端部に挿入される基端部及び前記油溜り部内において開口した開口部を有する鉄製のオイルチューブとを備え、
前記クランク軸及び前記オイルチューブの外周面は、表面処理が行われていることを特徴とする圧縮機。
前記表面処理は、リン酸塩皮膜であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
請求項１又は２に記載された圧縮機の製造方法であって、
前記クランク軸の給油孔の一端部に前記オイルチューブの基端部を挿入する工程と、
前記オイルチューブの基端部が挿入された前記クランク軸の外周面を加工する工程とを備えることを特徴とする圧縮機の製造方法。
前記クランク軸及び前記オイルチューブの外周面を表面処理する工程をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の圧縮機の製造方法。
前記表面処理する工程は、リン酸塩皮膜により表面処理する工程であることを特徴とする請求項４に記載の圧縮機の製造方法。