JP2011169229A - 圧縮機およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受けの位置精度を向上する。
【解決手段】圧縮機構１０とケーシング３０と駆動回転軸２５と軸受け２７、２８とを備え、ケーシング３０は、駆動回転軸２５と同軸状に延びる筒状部材３１と、筒状部材３１の開口端部を覆う蓋部材３２とを有し、蓋部材３２は、筒状部材３１に対して全周溶接Ｗ１によって固定され、ケーシング３０の外周面には、全周溶接Ｗ１による溶接ビード５０が全周にわたって形成され、溶接ビード５０は、溶接開始点３０１に溶接を重ねることによって形成されたオーバーラップ部５０１を有し、ケーシング３０のうちオーバーラップ部５０１の反対側部位には、外部からの入熱によって変形した熱変形部３０２が形成され、熱変形部３０２は、オーバーラップ部５０１における溶接歪みと対称的に変形している。
【選択図】図４

Description

本発明は、圧縮機構をケーシング内に収容してなる圧縮機およびその製造方法に関する。

従来、この種の圧縮機が特許文献１に記載されている。この従来技術では、冷媒を圧縮するための圧縮機構と、圧縮機構を駆動する電動機（モータ）とをケーシング内に収容している。圧縮機構と電動機は駆動回転軸によって連結されている。ケーシングには、駆動回転軸を回転自在に支持する軸受けが固定されている。

ケーシングは、円筒状の胴部と、胴部の上下端部にそれぞれ溶接固定された椀状の蓋部とにより構成されている。

特開２００８−２１５２８４号公報

上記従来技術による圧縮機の組み立て手順は次のようになる。（１）ケーシングの胴部内に圧縮機構、電動機、駆動回転軸および軸受けを組み付ける。（２）胴部の上下端部に蓋部を溶接固定する。

ここで本発明者は、胴部と蓋部とを全周溶接（３６０°溶接）することによってケーシングのシール性を確保することを検討した。さらに本発明者は、溶け込みが不安定な溶接開始点でのシール不良を防止するために、溶接終了点が溶接開始点を超えるように３６０°＋αの溶接を行い、溶接開始点付近の溶接ビードに溶接終了点付近の溶接ビードをオーバーラップさせる（重ねる）ことを検討した。

しかしながら、溶接ビードをオーバーラップさせると、オーバーラップさせた部位ではケーシングへの入熱量が大きくなって溶接歪みが大きくなってしまう。このため、オーバーラップさせた部位のケーシング内径が他の部位の内径よりも小さくなってしまう（後述する図５（ａ）を参照）。

その結果、ケーシング内に組み付けられた軸受けが正規の位置からずれて駆動軸も正規の位置からずれてしまうので、作動信頼性が低下するという問題が生じてしまう。

本発明は上記点に鑑みて、軸受けの位置精度を向上することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、流体を圧縮する圧縮機構（１０）と、
圧縮機構（１０）を収容するケーシング（３０）と、
圧縮機構（１０）を駆動する駆動回転軸（２５）と、
ケーシング（３０）に対して駆動回転軸（２５）を回転自在に支持する軸受け（２７、２８）とを備え、
ケーシング（３０）は、駆動回転軸（２５）と同軸状に延びる筒状部材（３１）と、筒状部材（３１）の開口端部を覆う蓋部材（３２）とを有し、
蓋部材（３２）は、筒状部材（３１）に対して全周溶接（Ｗ１）によって固定され、
ケーシング（３０）の外周面には、全周溶接（Ｗ１）による溶接ビード（５０）が全周にわたって形成され、
溶接ビード（５０）は、溶接開始点（３０１）に溶接を重ねることによって形成されたオーバーラップ部（５０１）を有し、
ケーシング（３０）のうちオーバーラップ部（５０１）の反対側部位には、外部からの入熱によって変形した熱変形部（３０２）が形成され、
熱変形部（３０２）は、オーバーラップ部（５０１）における溶接歪みと対称的に変形していることを特徴とする。

これによると、ケーシング（３０）のうちオーバーラップ部（５０１）の反対側部位に形成された熱変形部（３０２）が、オーバーラップ部（５０１）における溶接歪みと対称的に変形しているので、熱変形部（３０２）が形成されておらずケーシング（３０）がオーバーラップ部（５０１）で非対称的に熱変形している場合と比較して軸受け（２７、２８）の位置精度を向上することができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の圧縮機において、反対側部位には、全周溶接（Ｗ１）に加えて追加溶接（Ｗ２）が行われることによって追加溶接ビード（５１）が形成され、
熱変形部（３０２）は、追加溶接（Ｗ２）によって溶接歪みが生じた部位であることを特徴とする。

これによると、ケーシング（３０）のうちオーバーラップ部（５０１）の反対側部位に追加溶接（Ｗ２）を行うといった簡便な手法によって熱変形部（３０２）を形成することができるので、圧縮機の製造を容易化できる。

請求項３に記載の発明では、流体を圧縮する圧縮機構（１０）と、
圧縮機構（１０）を収容するケーシング（３０）と、
圧縮機構（１０）を駆動する駆動回転軸（２５）と、
ケーシング（３０）に対して駆動回転軸（２５）を回転自在に支持する軸受け（２７、２８）とを備え、
ケーシング（３０）は、駆動回転軸（２５）と同軸状に延びる筒状部材（３１）と、筒状部材（３１）の開口端部を覆う蓋部材（３２）とを有し、
蓋部材（３２）は、筒状部材（３１）に対して全周溶接（Ｗ１）によって固定され、
ケーシング（３０）の外周面には、全周溶接（Ｗ１）による溶接ビード（５０）が全周にわたって形成され、
溶接ビード（５０）は、溶接開始点（３０１）に溶接を重ねることによって形成されたオーバーラップ部（５０１）を有し、
ケーシング（３０）のうちオーバーラップ部（５０１）の反対側部位（３０２）には、全周溶接（Ｗ１）に加えて追加溶接（Ｗ２）が行われることによって追加溶接ビード（５１）が形成されていることを特徴とする。

これにより、上記した請求項１、２に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。

請求項４に記載の発明では、流体を圧縮する圧縮機構（１０）と、
圧縮機構（１０）を収容するケーシング（３０）と、
圧縮機構（１０）を駆動する駆動回転軸（２５）と、
ケーシング（３０）に対して駆動回転軸（２５）を回転自在に支持する軸受け（２７、２８）とを備え、
ケーシング（３０）は、駆動回転軸（２５）と同軸状に延びる筒状部材（３１）と、筒状部材（３１）の開口端部を覆う蓋部材（３２）とを有する圧縮機の製造方法であって、
圧縮機構（１０）、駆動回転軸（２５）および軸受け（２７、２８）を筒状部材（３１）に組み付ける組付工程と、
圧縮機構（１０）、駆動回転軸（２５）および軸受け（２７、２８）が組み付けられた筒状部材（３１）に蓋部材（３２）を全周溶接してケーシング（３０）を形成するとともに、全周溶接（Ｗ１）における溶接開始点（３０１）に溶接を重ねることによって溶接ビード（５０）にオーバーラップ部（５０１）を形成する全周溶接工程とを備え、
全周溶接工程では、ケーシング（３０）のうちオーバーラップ部（５０１）の反対側部位（３０２）に外部から入熱を施すことによって、反対側部位（３０２）をオーバーラップ部（５０１）における溶接歪みと対称的に変形させることを特徴とする。

これにより、上記した請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の圧縮機の製造方法において、全周溶接工程では、全周溶接（Ｗ１）に加えて反対側部位（３０２）に追加溶接（Ｗ２）を行うことによって、反対側部位（３０２）に入熱を施すことを特徴とする。

これにより、上記した請求項２に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。

請求項６に記載の発明では、請求項４に記載の圧縮機の製造方法において、全周溶接工程では、全周溶接（Ｗ１）を行う際に反対側部位（３０２）での溶接条件を残余の部位での溶接条件に対して変更することによって、反対側部位（３０２）に入熱を施すことを特徴とする。

これによると、反対側部位（３０２）への入熱を全周溶接（Ｗ１）と同時に行うことができるので、全周溶接工程を効率的に行うことができる。

請求項７に記載の発明では、請求項４に記載の圧縮機の製造方法において、全周溶接工程では、
２つの溶接トーチをケーシング（３０）に対して互いに反対側に位置させて２つの溶接トーチで同時に同一方向に溶接することによって全周溶接（Ｗ１ａ、Ｗ１ｂ）を行い、
２つの溶接トーチがそれぞれ、他方の溶接トーチによる溶接開始点（３０１Ａ、３０１Ｂ）に溶接を重ねることによって、オーバーラップ部（５０１Ａ、５０１Ｂ）を形成するとともに反対側部位（３０２Ａ、３０２Ｂ）に入熱を施すことを特徴とする。

これによると、１つの溶接トーチで全周溶接を行う場合と比較して、全周溶接に要する時間をほぼ半分に短縮することができるので、生産性を向上できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における圧縮機の模式的な断面図である。 図１の圧縮機の基本的な外観図である。 図１の圧縮機の製造方法を示す工程フロー図である。 図３の全周溶接工程を模式的に示す説明図である。 全周溶接部近傍におけるケーシング内径状態を示す説明図であり、（ａ）は追加溶接を行う前の状態を示し、（ｂ）は追加溶接を行った後の状態を示している。 本発明の第２実施形態における全周溶接工程を模式的に示す説明図である。 本発明の第３実施形態における全周溶接工程を模式的に示す説明図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態は、本発明の圧縮機を給湯機用のヒートポンプサイクル（図示せず）に適用したものである。

ヒートポンプサイクルは、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧器、蒸発器および気液分離器等を順次配管で接続した蒸気圧縮式の冷凍サイクルである。水冷媒熱交換器は、圧縮機の冷媒吐出口から吐出された冷媒と給湯水とを熱交換して給湯水を加熱する。減圧器は水冷媒熱交換器から流出した冷媒を減圧する。蒸発器は外気から吸熱して、減圧器で減圧された冷媒を蒸発させる。気液分離器は、蒸発器から流出した冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離して余剰冷媒を液相冷媒として蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機の冷媒吸入口に供給する。なお、気液分離器は必須のものではない。

本実施形態のヒートポンプサイクルは超臨界冷凍サイクルを構成している。具体的には、ヒートポンプサイクルの冷媒として二酸化炭素を採用し、圧縮機から吐出された高圧冷媒の圧力を冷媒の臨界圧力以上にしている。

図１は圧縮機の模式的な断面図である。図１中の上下の矢印は、圧縮機の設置状態における上下方向を示している。

圧縮機は、スクロール型の電動圧縮機であり、冷媒を圧縮する圧縮機構１０と、圧縮機構１０を駆動する電動機２０とを上下方向（縦方向）に配置した縦置きタイプになっている。具体的には、圧縮機構１０が電動機２０の下方側に配置されている。

圧縮機構１０および電動機２０はケーシング３０に収容されている。ケーシング３０の外側には、圧縮機構１０で圧縮された冷媒から潤滑油を分離する油分離器４０が配置されている。ケーシング３０および油分離器４０は共に、上下方向に延びる縦長形状を有しており、油分離器４０はケーシング３０の側方に配置されている。

ケーシング３０は、上下方向に延びる筒状部材３１と、筒状部材３１の上方側開口端部を塞ぐ上蓋部材３２と、筒状部材３１の下方側開口端部を塞ぐ下蓋部材３３とが接合されて構成された密閉容器である。

具体的には、筒状部材３１は鉄系金属にて円筒状に形成されており、上蓋部材３２および下蓋部材３３は共に、鉄系金属にて椀状に形成されている。筒状部材３１、上蓋部材３２および下蓋部材３３の厚みは、例えば４〜５ｍｍ程度である。上蓋部材３２および下蓋部材３３は、筒状部材３１の内部に圧入されてから筒状部材３１に対して溶接にて気密的に接合されている。

図２は、図１の圧縮機の基本的な外観図であり、ケーシング３０の部分の外観を示している。上蓋部材３２は、筒状部材３１に対して例えばマグ溶接（metal active gas welding）によって全周溶接されている。したがって、上蓋部材３２と筒状部材３１との溶接による溶接ビード５０は、ケーシング３０の全周に亘って形成されている。

同様に、下蓋部材３３は筒状部材３１に対して全周溶接されており、下蓋部材３３と筒状部材３１との溶接による溶接ビード５１がケーシング３０の全周に亘って形成されている。このような溶接ビード５０、５１の形成によって、ケーシング３０の気密性（シール性）が確保される。

図１に示すように、電動機２０は、固定子をなすステータ２１と、回転子をなすロータ２２とを有している。ステータ２１は、全体として上下方向に延びる円筒形状を有しており、ケーシング３０の筒状部材３１に固定されている。具体的には、ステータ２１は、ステータコア２１１と、ステータコア２１１に巻き付けられたステータコイル２１２とを有している。

ステータコイル２１２に対する電力の供給は給電端子２３を介して行われる。給電端子２３はケーシング３０の上端部に配置されている。具体的には、給電端子２３を貫通させた給電端子固定板２４が、ケーシング３０の上蓋部材３２の中央部に形成された貫通孔を塞ぐように固定されている。

ロータ２２は永久磁石にて構成されており、ステータ２１の内側に配置されている。ロータ２２は上下方向に延びる円筒形状を有しており、ロータ２２の中心孔には、筒状部材３１と同軸状に上下方向に延びる駆動回転軸２５が圧入により固定されている。ステータコイル２１２に電力が供給されるとロータ２２に回転磁界が与えられてロータ２２に回転力が発生し、駆動回転軸２５がロータ２２と一体に回転する。

駆動回転軸２５は円筒状に形成されており、その内部空間は、駆動回転軸２５の摺動部に潤滑油を供給する給油通路２５１を構成している。給油通路２５１は、駆動回転軸２５の下端面にて開口しており、駆動回転軸２５の上端面においては閉塞部材２６で閉塞されている。

駆動回転軸２５の下端側部位（圧縮機構１０側の部位）は、ロータ２２よりも下方側に突出している。駆動回転軸２５のうちロータ２２よりも下方側に突出している部位には、水平方向（軸方向と直交する方向）に突出する鍔部２５２が形成されている。鍔部２５２にはバランスウェイト２５４が設けられている。なお、ロータ２２の上下方向両側にもバランスウェイト２２１、２２２が設けられている。

駆動回転軸２５の上端側部位（圧縮機構１０と反対側の部位）は、ロータ２２よりも上方側に突出している。駆動回転軸２５のうちロータ２２よりも上方側に突出している部位は、軸受け２７、２８によって回転自在に支持されている。

軸受け２７、２８は、駆動回転軸２５が挿入される軸受部材２７と、軸受部材２７をケーシング３０に固定するための介在部材２８とで構成されている。

軸受部材２７は、介在部材２８を介してケーシング３０の筒状部材３１に固定されている。介在部材２８は、水平方向に拡がる環状板の外周部を下方側に向かって屈曲させた形状を有しており、ケーシング３０の筒状部材３１に固定されている。

軸受部材２７の上端部には水平方向に突出する鍔部２７１が形成されており、鍔部２７１が介在部材２８上に載せられている。そして、軸受部材２７の鍔部２７１と介在部材２８とがボルト（図示せず）によって締結固定されている。これにより、介在部材２８に対する軸受部材２７の水平方向位置（軸方向と直交する方向の位置）を調整可能にして、駆動回転軸２５の芯出しを可能にしている。

駆動回転軸２５のうちロータ２２と鍔部２５２との間の部位は、ミドルハウジング２９に構成された軸受部２９１によって回転自在に支持されている。ミドルハウジング２９は、上方側から下方側に向かって階段状に外径および内径が拡大する円筒形状を有しており、その最外周面がケーシング３０の筒状部材３１に当接した状態で固定されている。

駆動回転軸２５のうちロータ２２よりも下方側の部位はミドルハウジング２９の内部に位置しており、ミドルハウジング２９のうち内径の最も小さい上方側部位が軸受部２９１を構成している。

ミドルハウジング２９の上下方向中間部、すなわち軸受部２９１よりも内径が拡大されている部位には、駆動回転軸２５の鍔部２５２およびバランスウェイト２５４が収容されている。

ミドルハウジング２９のうち内径が最も大きい下方側部位には、圧縮機構１０の可動スクロール１１が収容されている。可動スクロール１１の下方側には、圧縮機構１０の固定スクロール１２が配置されている。

可動スクロール１１および固定スクロール１２は、円板状の基板部１１１、１２１を有している。両基板部１１１、１２１は互いに上下方向に対向するように配置されている。

可動スクロール基板部１１１の中心部には、駆動回転軸２５の下端部２５３が挿入される円筒状のボス部１１３が形成されている。駆動回転軸２５の下端部２５３は、駆動回転軸２５の回転中心に対して偏心した偏心部になっている。したがって、可動スクロール１１には、駆動回転軸２５の偏心部２５３が挿入されていることになる。

可動スクロール１１およびミドルハウジング２９には、可動スクロール１１が偏心部２５３周りに自転することを防止する自転防止機構（図示せず）が設けられている。このため、駆動回転軸２５が回転すると、可動スクロール１１は偏心部２５３周りに自転することなく、駆動回転軸２５の回転中心を公転中心として公転運動（旋回）する。

可動スクロール１１とミドルハウジング２９との間には、２枚のスラストプレート１３、１４が上下方向に積層されている。上方側（ミドルハウジング２９側）のスラストプレート１３はミドルハウジング２９に固定されている。下方側（可動スクロール１１側）のスラストプレート１４は、可動スクロール１１に固定されて、可動スクロール１１と一体的に回転する。

可動スクロール１１には、基板部１１１から固定スクロール１２側に向かって突出する渦巻き状の歯部１１２が形成されている。一方、固定スクロール１２の基板部１２１は、ケーシング３０の筒状部材３１に固定されており、固定スクロール基板部１２１の上面（可動スクロール１１側の面）には、可動スクロール１１の歯部１１２と噛み合う渦巻き状の歯部１２２が形成されている。具体的には、固定スクロール基板部１２１の上面に渦巻き状の溝部が形成されており、渦巻き状の溝部の側壁が渦巻き状の歯部１２２を構成している。

両スクロール１１、１２の歯部１１２、１２２は、２回転した渦巻きの形状に形成されている。換言すれば、両歯部１１２、１２２の巻き角は７２０°になっている。

両スクロール１１、１２の歯部１１２、１２２同士が噛み合って複数箇所で接触することによって、三日月状の作動室１５が複数個形成される。なお、図１では図示の都合上、複数個の作動室１５のうち１つの作動室のみに符号を付しており、他の作動室については符号を省略している。

作動室１５は、可動スクロール１１が公転運動することによって外周側から中心側へ容積を減少させながら移動する。作動室１５には、冷媒供給通路（図示せず）を通じて冷媒が供給されるようになっており、作動室１５の容積が減少することによって作動室１５内の冷媒が圧縮される。

作動室１５に冷媒を供給する冷媒供給通路（図示せず）は、具体的には、ケーシング３０の筒状部材３１に形成された冷媒吸入口（図示せず）と、固定スクロール基板部１２１の内部に形成された冷媒吸入通路（図示せず）とで構成されている。固定スクロール基板部１２１の冷媒吸入通路（図示せず）は、固定スクロール基板部１２１の渦巻き状の溝部のうち最外周側の部位と連通している。

可動スクロール歯部１１２および固定スクロール歯部１２２には、作動室１５の気密性を確保するためのチップシール１６、１７が装着されている。チップシール１６、１７は、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂(ＰＥＥＫ)などの樹脂材料にて、歯部１１２、１２２の渦巻き方向に沿って延びる角柱状に形成されている。

可動スクロール１１側のチップシール１６は、可動スクロール歯部１１２の下面（固定スクロール基板部１２１側の面）に形成されたチップシール溝に嵌め込まれている。固定スクロール１２側のチップシール１７は、固定スクロール歯部１２２の上面（可動スクロール基板部１１１側の面）に形成されたチップシール溝に嵌め込まれている。

可動スクロール側チップシール１６は、固定スクロール基板部１２１の渦巻き状の溝部の底面（摺動面）に密着して摺動し、固定スクロール側チップシール１７は可動スクロール基板部１１１の下面（摺動面）に密着して摺動する。これにより、作動室１５の気密性を確保して、作動室１５から冷媒が洩れることを防止する。

固定スクロール基板部１２１の中心部には、作動室１５で圧縮された冷媒が吐出される吐出孔１２３が形成されている。固定スクロール基板部１２１内において吐出孔１２３の下方側には、吐出孔１２３と連通する吐出室１２４が形成されている。吐出室１２４は、固定スクロール１２の下面に形成された凹部１２５と、固定スクロール１２の下面に固定された区画部材１８とによって区画形成されている。

吐出室１２４には、作動室１５への冷媒の逆流を防止する逆止弁をなすリード弁（図示せず）と、リード弁の最大開度を規制するストッパ１９とが配置されている。

吐出室１２４の冷媒は、冷媒吐出通路（図示せず）を通じてケーシング３０外部へ吐出されるようになっている。冷媒吐出通路（図示せず）は、固定スクロール基板部１２１内に形成された冷媒吐出通路（図示せず）と、ケーシング３０の筒状部材３１に形成された冷媒吐出口（図示せず）とで構成されている。

ケーシング３０の冷媒吐出口（図示せず）は、油分離器４０の冷媒流入口（図示せず）に、冷媒配管（図示せず）を介して接続されている。油分離器４０は、ケーシング３０から吐出された圧縮冷媒から潤滑油を分離し、分離された潤滑油をケーシング３０内に戻す役割を果たす。

油分離器４０は、上下方向に延びる筒状部材４１と、筒状部材４１の上端部を塞ぐ上蓋部材４２と、筒状部材４１の下端部を塞ぐ下蓋部材４３とを有している。筒状部材４１は鉄系金属にて円筒状に形成されており、上蓋部材４２および下蓋部材４３は共に鉄系金属にて椀状に形成されている。上蓋部材４２および下蓋部材４３は、筒状部材４１内に圧入されてから筒状部材４１に対して溶接にて気密的に接合されている。

油分離器４０の筒状部材４１は、ケーシング３０の筒状部材３１に対して、鉄系金属で形成されたブラケット４４を介して溶接で接合されている。これにより、油分離器４０がケーシング３０に固定されることとなる。

上蓋部材４２は、外筒部材４２１と内筒部材４２２とで構成された二重筒構造になっている。外筒部材４２１および内筒部材４２２は上下方向に延びる円筒状の部材であり、内筒部材４２２は、外筒部材４２１のうち上方側の部位の内部に挿入されている。

外筒部材４２１と内筒部材４２２との間には、上下方向に延びる円筒状空間４３が形成されている。円筒状空間４３には、油分離器４０の冷媒流入口（図示せず）から流入した冷媒が導入される。油分離器４０の冷媒流入口（図示せず）は、外筒部材４２１のうち円筒状空間４３の側方部位に形成されている。

円筒状空間４３の上端部は内筒部材４２２によって閉塞されている。具体的には、内筒部材４２２の上端部が残余の部位よりも拡径されていて、外筒部材４２１の上端開口部４２１ａを閉塞している。

内筒部材４２２の上端開口部４５は、潤滑油が分離された冷媒を油分離器４０外部（換言すれば圧縮機外部）に吐出する冷媒吐出口を構成している。

油分離器４０のうち下方側部位は、冷媒から分離された潤滑油を貯める貯油タンクとしての役割を果たす。油分離器４０の下蓋部材４３には、貯められた潤滑油を油分離器４０外部に流出させる油流出口４３１が形成されている。

油流出口４３１には油配管４６が接続されており、油配管４６は、ケーシング３０の筒状部材３１に固定された配管接続部材３４に接続されている。配管接続部材３４は、ケーシング３０の筒状部材３１に形成された貫通孔を貫通し、固定スクロール基板部１２１の側面に形成された挿入穴１２６に挿入されている。

固定スクロール基板部１２１の内部には、油分離器４０からの潤滑油が流れる固定側導油通路１２７が形成されており、可動スクロール基板部１１１の内部には、固定側導油通路１２７と断続的に連通する可動側導油通路（図示せず）が形成されている。

固定側導油通路１２７の一端部は挿入穴１２６に連通している。固定側導油通路１２７の他端部（図示せず）は固定スクロール基板部１２１の上面（可動スクロール基板部１１１側の面）に開口している。

可動側導油通路（図示せず）の一端部（図示せず）は、固定側導油通路１２７の他端部（図示せず）と対向するように、可動スクロール基板部１１１の下面（固定スクロール基板部１２１側の面）に開口している。

これにより、可動スクロール１１の公転運動に伴って可動側導油通路の一端部（図示せず）が固定側導油通路１２７の他端部（図示せず）と重なったりずれたりすることとなるので、可動側導油通路（図示せず）が固定側導油通路１２７と断続的に連通する。

可動側導油通路の他端部（図示せず）は、可動スクロール１１のボス部１１３の内面に開口している。このため、可動側導油通路（図示せず）が固定側導油通路１２７と連通すると、油分離器４０からの潤滑油がボス部１１３と駆動回転軸２５の偏心部２５３との間の隙間に導入され、次いで駆動回転軸２５の下端部側から駆動回転軸２５の給油通路２５１に流入する。

駆動回転軸２５には、給油通路２５１からミドルハウジング２９の軸受部２９１に向かって径方向外側に延びる貫通孔（図示せず）と、給油通路２５１から軸受部材２７に向かって径方向外側に延びる貫通孔（図示せず）とが形成されている。このため、給油通路２５１に流入した潤滑油は、両貫通孔（図示せず）を通じて、駆動回転軸２５と軸受部２９１との間、および駆動回転軸２５と軸受部材２７との間に供給される。

駆動回転軸２５と軸受部２９１との間に供給された潤滑油は、重力によってミドルハウジング２９の中心孔を流下し、２枚のスラストプレート１３、１４の間に供給される。２枚のスラストプレート１３、１４の間に供給された潤滑油は、可動スクロール基板部１１１の外周側に形成された隙間（ミドルハウジング２９の内周面との隙間）を流下し、次いで固定スクロール基板部１２１を上下方向に貫通する油流下通路（図示せず）を流下して、ケーシング３０内の最下部に形成された貯油室３５に至る。

貯油室３５は、固定スクロール１２および区画部材１８の下方側に形成されている。区画部材１８には、上下方向に貫通する貫通孔１８１が形成されている。貫通孔１８１は、固定スクロール基板部１２１の内部に形成された上述の冷媒吸入通路（図示せず）と連通している。貫通孔１８１には、貯油室３５に貯められた潤滑油を吸い上げるパイプ１８２が下方側（貯油室３５側）から挿入されている。

貯油室３５の潤滑油は、パイプ１８２、区画部材１８の貫通孔１８１、および固定スクロール基板部１２１の冷媒吸入通路（図示せず）を通じて作動室１５に供給される。

次に、上記構成における作動を説明する。電動機２０のステータコイル２１２に電力が供給されてロータ２２および駆動回転軸２５が回転すると、可動スクロール１１が駆動回転軸２５に対して公転運動（旋回）する。これにより、可動スクロール歯部１１２と固定スクロール歯部１２２との間に形成された三日月状の作動室１５が外周側から中心側へ容積を減少させながら移動する。

このとき、外周側に位置する作動室１５に対して冷媒および貯油室３５の潤滑油が供給される。具体的には、圧縮機外部の冷媒がケーシング３０の冷媒吸入口（図示せず）および固定スクロール基板部１２１の冷媒吸入通路（図示せず）を通じて作動室１５に供給されると同時に、貯油室３５の潤滑油がパイプ１８２、区画部材１８の貫通孔１８１および固定スクロール基板部１２１の冷媒吸入通路（図示せず）を通じて作動室１５に供給される。

作動室１５に供給された冷媒は、作動室１５の容積の減少に伴って圧縮される。作動室１５で圧縮された冷媒は、固定スクロール１２の吐出孔１２３、吐出室１２４、ケーシング３０の冷媒吐出口（図示せず）を通じてケーシング３０外部に吐出され、次いで冷媒配管（図示せず）を通じて油分離器４０の冷媒流入口（図示せず）に流入する。

油分離器４０の冷媒流入口に流入した冷媒は、油分離器４０内の円筒状空間４３に導入される。そして、円筒状空間４３において冷媒に旋回流れを生じさせ、冷媒の旋回流れによって生じる遠心力の作用によって、冷媒から潤滑油が分離される。

潤滑油が分離された冷媒は、油分離器４０の冷媒吐出口４５から、圧縮機の吐出冷媒として吐出される。一方、冷媒から分離された潤滑油は、重力によって油分離器４０内部を流下して油分離器４０内の下部に貯められる。油分離器４０内に貯められた潤滑油は、駆動回転軸２５の給油通路２５１に断続的に供給される。

具体的には、上述のごとく可動スクロール１１の公転運動に伴って可動スクロール１１の可動側導油通路（図示せず）が固定スクロール１２の固定側導油通路１２７と断続的に連通することによって、油分離器４０内に貯められた潤滑油が、油配管４６、配管接続部材３４、固定側導油通路１２７、および可動側導油通路（図示せず）を通じて、可動スクロール１１のボス部１１３と駆動回転軸２５の偏心部２５３との間の隙間に導入され、次いで駆動回転軸２５の下端部側から駆動回転軸２５の内部の給油通路２５１に流入する。

なお、可動側導油通路（図示せず）が固定側導油通路１２７と連通していない場合には、駆動回転軸２５の給油通路２５１への潤滑油の供給が遮断される。

駆動回転軸２５の給油通路２５１に供給された潤滑油は、駆動回転軸２５の貫通孔（図示せず）を通じて駆動回転軸２５と軸受部２９１との間、および駆動回転軸２５と軸受部材２７との間に供給される。これにより、駆動回転軸２５の摺動部で潤滑性を良好に維持できる。

駆動回転軸２５と軸受部２９１との間に供給された潤滑油は、重力によってミドルハウジング２９の中心孔を流下し、２枚のスラストプレート１３、１４の間に供給される。これにより、スラストプレート１３、１４同士の摺動部で潤滑性を良好に維持できる。

２枚のスラストプレート１３、１４の間に供給された潤滑油は、可動スクロール基板部１１１の外周側に形成された隙間（ミドルハウジング２９の内周面との隙間）を流下し、次いで固定スクロール基板部１２１を上下方向に貫通する油流下通路（図示せず）を流下して、ケーシング３０内の最下部に形成された貯油室３５に至る。

次に、本実施形態における圧縮機の基本的な製造方法を図３〜図５に基づいて説明する。図３に示すように、まずケーシング３０内に収容される部品、具体的には圧縮機構１０、電動機２０、駆動回転軸２５および軸受け２７、２８等を、筒状部材３１内に組み付ける（組付工程）。

これら収容部品と筒状部材３１との固定は、溶接によって行うことができる。具体的には、筒状部材３１のうちこれらの部品が配置される位置に下孔を予めあけておき、この下孔を筒状部材３１の外側から塞ぐように溶接することによって、これらの収容部品を筒状部材３１に溶接固定することができる。

なお、筒状部材３１の外部に固定される部材、例えばブラケット４４等については、組付工程の前に予め溶接固定されているのが好ましい。

次に、筒状部材３１に下蓋部材３３を溶接固定する。具体的には、下蓋部材３３を筒状部材３１の内部に圧入してから全周溶接する（全周溶接工程）。

次に、駆動回転軸２５の芯出しを行う（芯出し工程）。具体的には、介在部材２８にボルト締結された軸受部材２７の水平方向位置（軸方向と直交する方向の位置）を調整することによって、駆動回転軸２５の芯出しを行う。

そして、筒状部材３１に上蓋部材３２を全周溶接して固定する（全周溶接工程）。具体的には、上蓋部材３２を筒状部材３１の内部に圧入してから全周溶接する。

図４は、全周溶接工程を模式的に示す説明図である。全周溶接工程では、溶接トーチを溶接開始点３０１からケーシング３０の周方向に動かして連続的に全周溶接Ｗ１を行う。全周溶接Ｗ１の最後には、溶接開始点３０１に溶接を重ねてオーバーラップ部５０１を形成する。

オーバーラップ部５０１の形成によって、溶け込みが不安定な溶接開始点でのシール性を確保することができる。なお、オーバーラップ部５０１の形成範囲としては、ケーシング３０の周方向に１５°程度の範囲とするのが好ましい。ちなみに、上述した筒状部材３１と下蓋部材３３との全周溶接においても同様にオーバーラップ部を形成している。

そして、全周溶接Ｗ１に加えて、ケーシング３０のうちオーバーラップ部５０１の反対側部位３０２に追加溶接Ｗ２を行って追加溶接ビード５１を形成する。なお、追加溶接ビード５１の形成範囲としては、オーバーラップ部５０１の形成範囲と同程度の範囲とするのが好ましい。

図５は、全周溶接部近傍におけるケーシング３０の内径状態を示す説明図であり、図５（ａ）は追加溶接Ｗ２を行う前、つまり全周溶接Ｗ１を行った直後の状態を示し、図５（ｂ）は追加溶接Ｗ２を行った後の状態を示している。

全周溶接Ｗ１では、溶接開始点３０１に溶接を重ねることによって溶接開始点３０１近傍部位への入熱量が他の部位への入熱量よりも大きくなるので、図５（ａ）に示すように、溶接開始点３０１近傍部位での溶接歪みが他の部位の溶接歪みよりも大きくなる。

具体的には、溶接開始点３０１近傍部位のケーシング内径が他の部位の内径よりも小さくなって、ケーシング３０が非対称に熱変形する。この状態では、芯出し工程にて位置調整された軸受部材２７の位置がずれて駆動回転軸２５も軸ずれする。

本実施形態では、この状態から、溶接開始点３０１の反対側部位３０２に追加溶接Ｗ２を行うので、図５（ｂ）に示すように、反対側部位３０２に溶接歪みが発生する。具体的には、反対側部位３０２近傍のケーシング内径が小さくなって、ケーシング３０の熱変形が対称的になる。

その結果、図５（ａ）に示す状態（追加溶接Ｗ２を行う前の状態）に比べて、軸受部材２７の位置が芯出し工程で調整されたときの位置に近づいて駆動回転軸２５の軸ずれ量も低減されることとなる。

換言すれば、本実施形態の圧縮機は、ケーシング３０のうちオーバーラップ部５０１の反対側部位に、外部からの入熱（具体的には追加溶接Ｗ２）によって変形した熱変形部３０２が形成されており、熱変形部３０２は、オーバーラップ部５０１における溶接歪みと対称的に変形しているので、熱変形部３０２が形成されておらずケーシング３０がオーバーラップ部５０１で非対称的に熱変形している場合と比較して軸受け２７、２８の位置精度が向上する。よって、駆動回転軸２５の軸ずれ量を低減できるので、作動信頼性を向上できる。

因みに、全周溶接工程において、全周溶接Ｗ１の前に仮付け溶接を行う場合には、仮付け溶接による非対称な熱変形を防止するために、仮付け溶接を複数箇所で行い、複数箇所の仮付け溶接のうち１つの仮付け溶接と他の１つの仮付け溶接とを対称な位置で行うのが好ましい。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、全周溶接Ｗ１に加えて追加溶接Ｗ２を行うことによってケーシング３０の熱変形を対称的にするが、本第２実施形態では、全周溶接Ｗ１を行う際に反対側部位３０２での溶接条件を残余の部位での溶接条件に対して変更することによってケーシング３０の熱変形を対称的にする。

図６は、本実施形態における全周溶接工程を模式的に示す説明図である。本実施形態では、全周溶接工程において全周溶接Ｗ１を行う際に、反対側部位３０２での溶接トーチの移動速度を残余の部位での溶接トーチの移動速度よりも遅くしている。

これにより、追加溶接Ｗ２を行うことなく、反対側部位３０２への入熱量を溶接開始点３０１近傍部位への入熱量と同程度に大きくすることができるので、上記第１実施形態と同様に、反対側部位３０２近傍のケーシング内径を小さくして、ケーシング３０の熱変形を対称的にすることができる。

なお、本実施形態の変形例として、全周溶接工程において全周溶接Ｗ１を行う際に、反対側部位３０２での溶接電流値を残余の部位での溶接電流値よりも大きくするようにしてもよい。

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、全周溶接Ｗ１に加えて追加溶接Ｗ２を行うことによってケーシング３０の熱変形を対称的にするが、本第３実施形態では、図７に示すように、全周溶接Ｗ１を２つの溶接トーチで行うことによってケーシング３０の熱変形を対称的にする。

具体的には、２つの溶接トーチをケーシング３０に対して互いに反対側に位置させて２つの溶接トーチで同時に同一方向に半周溶接Ｗ１ａ、Ｗ１ｂを行うことによって全周溶接Ｗ１を行う。

そして、半周溶接Ｗ１ａ、Ｗ１ｂの最後に、２つの溶接トーチがそれぞれ、他方の溶接トーチによる溶接開始点３０１Ａ、３０１Ｂに溶接を重ねる。これにより、２つのオーバーラップ部５０１Ａ、５０１Ｂが対称的に形成される。

すなわち、第１のオーバーラップ部５０１Ａの反対側部位３０２Ａに第２のオーバーラップ部５０１Ｂが形成される。換言すれば、第２のオーバーラップ部５０１Ｂの反対側部位３０２Ｂに第１のオーバーラップ部５０１Ｂが形成される。

本実施形態によると、２つのオーバーラップ部５０１Ａ、５０１Ｂを対称的に形成するので、ケーシング３０に対する入熱が対称的になる。このため、上記第１実施形態と同様にケーシング３０の熱変形を対称的にすることができる。

（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態は、圧縮機の具体的構成の一例を示したものに過ぎず、これに限定されることなく、圧縮機の具体的構成を種々変形可能である。

例えば、上述の各実施形態では、油分離器４０はハウジング３０の外側に配置されているが、油分離器４０はハウジング３０の内部に収容されていてもよい。

また、上述の各実施形態では、圧縮機構部１０と電動機部２０とを上下方向（縦方向）に配置した縦置きタイプの圧縮機に本発明を適用しているが、圧縮機構部１０と電動機部２０とを水平方向（横方向）に配置した横置きタイプの圧縮機にも本発明を適用可能である。

（２）上述の各実施形態では、ヒートポンプサイクルが超臨界冷凍サイクルを構成しており、冷媒として二酸化炭素を採用しているが、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上とならない亜臨界冷凍サイクルを構成していてもよく、フロン系冷媒や炭化水素系冷媒等の冷媒を採用してもよい。

（３）上述の各実施形態では、ヒートポンプサイクルに本発明の圧縮機を適用しているが、種々の冷凍サイクルに本発明の圧縮機を広く適用可能である。

（４）上述の各実施形態では、本発明をスクロール型の圧縮機に適用した例を示したが、これに限定されることなく、固定部材に対する可動部材の変位によって流体を圧縮する圧縮機、例えばレシプロ型圧縮機やロータリ型圧縮機等に広く本発明を適用可能である。

１０ 圧縮機構
２５ 駆動回転軸
２７ 軸受部材（軸受け）
２８ 介在部材（軸受け）
３０ ケーシング
３０１ 溶接開始点
３０２ オーバーラップ部の反対側部位（熱変形部）
３１ 筒状部材
３２ 上蓋部材（蓋部材）
５０ 溶接ビード
５０１ オーバーラップ部
５１ 追加溶接ビード
Ｗ１ 全周溶接
Ｗ２ 追加溶接

Claims (7)

1. 流体を圧縮する圧縮機構（１０）と、
   前記圧縮機構（１０）を収容するケーシング（３０）と、
   前記圧縮機構（１０）を駆動する駆動回転軸（２５）と、
   前記ケーシング（３０）に対して前記駆動回転軸（２５）を回転自在に支持する軸受け（２７、２８）とを備え、
   前記ケーシング（３０）は、前記駆動回転軸（２５）と同軸状に延びる筒状部材（３１）と、前記筒状部材（３１）の開口端部を覆う蓋部材（３２）とを有し、
   前記蓋部材（３２）は、前記筒状部材（３１）に対して全周溶接（Ｗ１）によって固定され、
   前記ケーシング（３０）の外周面には、前記全周溶接（Ｗ１）による溶接ビード（５０）が全周にわたって形成され、
   前記溶接ビード（５０）は、溶接開始点（３０１）に溶接を重ねることによって形成されたオーバーラップ部（５０１）を有し、
   前記ケーシング（３０）のうち前記オーバーラップ部（５０１）の反対側部位には、外部からの入熱によって変形した熱変形部（３０２）が形成され、
   前記熱変形部（３０２）は、前記オーバーラップ部（５０１）における溶接歪みと対称的に変形していることを特徴とする圧縮機。
2. 前記反対側部位には、前記全周溶接（Ｗ１）に加えて追加溶接（Ｗ２）が行われることによって追加溶接ビード（５１）が形成され、
   前記熱変形部（３０２）は、前記追加溶接（Ｗ２）によって溶接歪みが生じた部位であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 流体を圧縮する圧縮機構（１０）と、
   前記圧縮機構（１０）を収容するケーシング（３０）と、
   前記圧縮機構（１０）を駆動する駆動回転軸（２５）と、
   前記ケーシング（３０）に対して前記駆動回転軸（２５）を回転自在に支持する軸受け（２７、２８）とを備え、
   前記ケーシング（３０）は、前記駆動回転軸（２５）と同軸状に延びる筒状部材（３１）と、前記筒状部材（３１）の開口端部を覆う蓋部材（３２）とを有し、
   前記蓋部材（３２）は、前記筒状部材（３１）に対して全周溶接（Ｗ１）によって固定され、
   前記ケーシング（３０）の外周面には、前記全周溶接（Ｗ１）による溶接ビード（５０）が全周にわたって形成され、
   前記溶接ビード（５０）は、溶接開始点（３０１）に溶接を重ねることによって形成されたオーバーラップ部（５０１）を有し、
   前記ケーシング（３０）のうち前記オーバーラップ部（５０１）の反対側部位（３０２）には、前記全周溶接（Ｗ１）に加えて追加溶接（Ｗ２）が行われることによって追加溶接ビード（５１）が形成されていることを特徴とする圧縮機。
4. 流体を圧縮する圧縮機構（１０）と、
   前記圧縮機構（１０）を収容するケーシング（３０）と、
   前記圧縮機構（１０）を駆動する駆動回転軸（２５）と、
   前記ケーシング（３０）に対して前記駆動回転軸（２５）を回転自在に支持する軸受け（２７、２８）とを備え、
   前記ケーシング（３０）は、前記駆動回転軸（２５）と同軸状に延びる筒状部材（３１）と、前記筒状部材（３１）の開口端部を覆う蓋部材（３２）とを有する圧縮機の製造方法であって、
   前記圧縮機構（１０）、前記駆動回転軸（２５）および前記軸受け（２７、２８）を前記筒状部材（３１）に組み付ける組付工程と、
   前記圧縮機構（１０）、前記駆動回転軸（２５）および前記軸受け（２７、２８）が組み付けられた前記筒状部材（３１）に前記蓋部材（３２）を全周溶接して前記ケーシング（３０）を形成するとともに、前記全周溶接（Ｗ１）における溶接開始点（３０１）に溶接を重ねることによって溶接ビード（５０）にオーバーラップ部（５０１）を形成する全周溶接工程とを備え、
   前記全周溶接工程では、前記ケーシング（３０）のうち前記オーバーラップ部（５０１）の反対側部位（３０２）に外部から入熱を施すことによって、前記反対側部位（３０２）を前記オーバーラップ部（５０１）における溶接歪みと対称的に変形させることを特徴とする圧縮機の製造方法。
5. 前記全周溶接工程では、前記全周溶接（Ｗ１）に加えて前記反対側部位（３０２）に追加溶接（Ｗ２）を行うことによって、前記反対側部位（３０２）に前記入熱を施すことを特徴とする請求項４に記載の圧縮機の製造方法。
6. 前記全周溶接工程では、前記全周溶接（Ｗ１）を行う際に前記反対側部位（３０２）での溶接条件を残余の部位での溶接条件に対して変更することによって、前記反対側部位（３０２）に前記入熱を施すことを特徴とする請求項４に記載の圧縮機の製造方法。
7. 前記全周溶接工程では、
   ２つの溶接トーチを前記ケーシング（３０）に対して互いに反対側に位置させて前記２つの溶接トーチで同時に同一方向に溶接することによって前記全周溶接（Ｗ１ａ、Ｗ１ｂ）を行い、
   前記２つの溶接トーチがそれぞれ、他方の溶接トーチによる溶接開始点（３０１Ａ、３０１Ｂ）に溶接を重ねることによって、前記オーバーラップ部（５０１Ａ、５０１Ｂ）を形成するとともに前記反対側部位（３０２Ａ、３０２Ｂ）に前記入熱を施すことを特徴とする請求項４に記載の圧縮機の製造方法。

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