JP2018016876A - 圧縮機、および、圧縮機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、ケーシング外表面から突出している部分に良好な溶射被膜が形成されている圧縮機、および、その製造方法を提供することである。
【解決手段】圧縮機１０１は、ケーシング１０の胴部１１と、胴部１１に取り付けられる底部１３等の外付部品とを備える。外付部品は、胴部１１に取り付けられる前に、外付部品の外表面の少なくとも一部において金属溶射が施されている。胴部１１は、金属溶射が施された外付部品が胴部１１に取り付けられた後に、胴部１１の外表面の少なくとも一部において金属溶射が施されている。胴部１１に取り付けられる前の外付部品に金属溶射を施すので、外付部品が複雑な形状を有していても、外付部品の外表面全体に適切な方向から溶射材を吹き付けて良好な金属被膜を形成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐食性向上のために金属溶射被膜がケーシング外表面に形成された圧縮機、および、その製造方法に関する。

冷凍装置に用いられる圧縮機は、炭素鋼および鋳鉄等の金属で成形される複数の部材から構成されるケーシングを有する。圧縮機のケーシングの外表面には、錆等による損傷を抑制して耐食性を向上させるための表面処理が施されている。ケーシングの耐食性は、圧縮機の製品寿命を延ばすために重要な特性である。特に、海上環境で使用される圧縮機のケーシングは、海水成分を含む飛沫および霧に曝されやすく、急激な温度変化を受けやすいので、高い耐食性が要求される。海上環境で使用される圧縮機は、例えば、コンテナ船に積載され海洋を輸送される海上コンテナに用いられる冷凍装置の圧縮機である。

家庭用エアコン等に用いられる圧縮機では、耐食性向上のために、ケーシングの外表面に、ペンキおよび樹脂等の塗装による被膜が形成されている場合がある。しかし、このような塗装によって形成される被膜は、温度変化、界面への水分の浸入、および、物理的衝撃に対して脆弱である。そのため、使用環境によっては、被膜が割れたり、ケーシングの基材表面から被膜が剥離したりすることがある。海上環境で使用される圧縮機の場合、被膜の割れおよび剥離によってケーシングの基材が外気に露出すると、ケーシングの腐食が極めて進行しやすくなる。そして、ケーシングの腐食によって圧縮機が損傷すると、海上環境では圧縮機の修復が一般的には困難であるため、大きな経済的損失が発生するおそれがある。そのため、海上環境で使用される圧縮機のケーシングには、特に高い耐食性が求められている。

従来、特許文献１（特開２００２−３０３２７２号公報）および特許文献２（特表２０１１−５０９３４２号公報）に開示されるように、海上環境で使用される圧縮機において、ケーシングの外表面に溶射による金属被膜を形成することで、ケーシングの耐食性を向上させる方法が用いられている。溶射とは、加熱により液滴化した溶射材を、処理対象である基材の表面に吹き付けることで、表面に被膜を形成する表面処理法である。圧縮機のケーシングの溶射処理の場合、溶射材としては、ケーシングの材質の主成分よりもイオン化傾向が大きい金属が用いられる。この場合、溶射によって形成された金属被膜である溶射被膜は、基材であるケーシングよりも腐食されやすいので、ケーシングの錆による腐食および損傷を抑える効果を有する。また、溶射被膜は、塗装による被膜と比べて、基材との密着力が高く、温度変化および物理的衝撃に対する耐久性が高い。そのため、溶射被膜が形成されたケーシング外表面は、被膜の割れおよび剥離によって外気に露出しにくい。

圧縮機のケーシングは、種種の突出部分を有し、複雑な形状を有している。突出部分とは、冷媒配管、ターミナルガードおよび取付脚等、ケーシング外表面から突出している部材である。突出部分の外表面、および、突出部分周辺のケーシング外表面には、影となるために溶射材の吹き付け工程が行いにくい溶射困難領域が形成される。溶射困難領域は、ケーシング外表面の他の領域と比べて、溶射被膜の厚みが小さく、耐食性が低くなりやすい。溶射困難領域にも、ケーシング外表面の他の領域と同程度の厚みの溶射被膜を形成するためには、溶射困難領域に対して直角に溶射材を吹き付ける必要がある。しかし、突出部分を有するケーシングは複雑な形状を有しているので、突出部分およびケーシングの外表面全体に均一な溶射被膜を形成することは困難である。特に、突出部分であるターミナルガードおよび取付脚は、それ自体複雑な形状を有しているので、外表面全体に適切な方向から溶射材を吹き付けることは困難である。

本発明の目的は、ケーシング外表面から突出している部分に良好な溶射被膜が形成されている圧縮機、および、その製造方法を提供することである。

本発明の第１観点に係る圧縮機は、本体と、本体に取り付けられる外付部品とを備える。外付部品は、本体に取り付けられる前に、外付部品の外表面の少なくとも一部において金属溶射が施されている。本体は、金属溶射が施された外付部品が本体に取り付けられた後に、本体の外表面の少なくとも一部において金属溶射が施されている。

この圧縮機は、本体であるケーシングの外表面から突出する外付部品を備える。外付部品は、例えば、圧縮機を設置するための取付脚である。外付部品の外表面には、耐食性を向上させるための金属被膜が溶射によって形成されている。本体に取り付ける前に外付部品のみを金属溶射する場合、本体に取り付けた後に外付部品を金属溶射する場合と比べて、溶射時における外付部品の取り回しがより容易である。そのため、外付部品が複雑な形状を有していても、外付部品の外表面全体に適切な方向から溶射材を吹き付けて良好な金属被膜を形成することができる。従って、この圧縮機では、ケーシング外表面から突出している部分に良好な溶射被膜が形成されている。

本発明の第２観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機であって、外付部品は、接合部と、接合部表面とを有する。接合部は、本体に取り付けられる部分である。接合部表面は、外付部品の外表面の一部であって、接合部における外表面を含む。外付部品は、本体に取り付けられる前に、接合部表面がマスキングされた状態で金属溶射が施されている。

この圧縮機では、金属溶射が施される前の外付部品の外表面の一部がマスキングされている。マスキングされる領域は、外付部品と本体との接合部における外表面を含む接合部表面である。外付部品を本体に取り付ける前に接合部表面に金属溶射が施されていると、本体に外付部品を正常に接合できないおそれがある。従って、この圧縮機では、外付部品の溶射時に接合部表面をマスキングによって保護することで、外付部品と本体との接合不良が抑制される。

本発明の第３観点に係る圧縮機は、第２観点に係る圧縮機であって、外付部品は、本体に取り付けられた後に、接合部表面において金属溶射が施されている。

この圧縮機では、接合部表面がマスキングされた状態で金属溶射が施された外付部品は、本体に取り付けられる前に、マスキングが取り除かれる。マスキングが取り除かれた外付部品は、接合によって本体に取り付けられた後、その接合部表面に金属溶射が施される。このとき、外付部品の接合部表面と共に、本体の外表面にも、金属溶射が施される。従って、この圧縮機では、本体および外付部品の金属溶射が効率的に施されている。

本発明の第４観点に係る圧縮機は、第１乃至第３観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、本体は、外付部品が取り付けられた後に、本体および外付部品の外表面の一部がマスキングされた状態で金属溶射が施されている。

この圧縮機では、外付部品が本体に取り付けられた後に、本体および外付部品の外表面の一部であって、金属溶射が禁止されている部分がマスキングされている。金属溶射が禁止されている部分とは、例えば、既に金属溶射が施された外表面、冷媒配管等の外部配管と接合される部分、および、端子等の、電気配線と接合される部分を含む外表面である。従って、この圧縮機では、金属溶射が禁止されている部分のマスキングによって、金属溶射の重複による不要な溶射材の使用、および、外部配管および電気配線との接合不良が抑制される。

本発明の第５観点に係る圧縮機は、第１乃至第４観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、本体および外付部品の少なくとも一方は、金属溶射が施される前に、金属溶射が施される表面を粗面化する処理が行われている。

この圧縮機では、本体および外付部品の少なくとも一方の外表面に金属溶射を施す前に、外表面を粗面化する処理が行われている。粗面化処理は、例えば、グリッドブラスト処理である。粗面化処理によって、外表面の表面粗さが増加する。これにより、外表面と溶射被膜との間の接触面積が増加するので、アンカー効果によって溶射被膜が表面から剥離しにくくなる。従って、この圧縮機では、本体および外付部品の溶射被膜の耐久性が向上している。

本発明の第６観点に係る圧縮機は、第１乃至第５観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、本体は、円筒形状の胴部であり、外付部品は、底部、頂部、取付脚、吊り金具およびターミナルガードの少なくとも一つである。底部は、圧縮機を固定するための取付脚を有し、本体の下端部に取り付けられる。頂部は、圧縮機を吊り下げるための吊り金具を有し、本体の上端部に取り付けられる。ターミナルガードは、本体の外表面から突出している端子を保護する。

この圧縮機では、外付部品は、底部、頂部、取付脚、吊り金具およびターミナルガード等の複雑な形状を有する部品である。外付部品が複雑な形状を有する場合、本体に取り付ける前の外付部品に金属溶射を施すことで、外付部品の外表面に良好な金属被膜を形成することができる。従って、この圧縮機では、ケーシング外表面から突出している部分に良好な溶射被膜が形成されている。

本発明の第７観点に係る圧縮機の製造方法は、本体と、本体に取り付けられる外付部品とを備える圧縮機の製造方法であって、第１乃至第３工程を備える。第１工程は、外付部品の外表面の少なくとも一部に金属溶射を施す工程である。第２工程は、第１工程の後に、外付部品を本体に取り付ける工程である。第３工程は、第２工程の後に、本体の外表面の少なくとも一部に金属溶射を施す工程である。

この圧縮機の製造方法では、本体に取り付ける前に外付部品のみを金属溶射することで、溶射時における外付部品の取り回しが容易となる。そのため、外付部品が複雑な形状を有していても、外付部品の外表面に良好な金属被膜を形成することができる。従って、この圧縮機の製造方法は、ケーシング外表面から突出している部分に良好な溶射被膜を形成することができる。

第１観点および第６観点に係る圧縮機では、ケーシング外表面から突出している部分に良好な溶射被膜が形成されている。

第２観点に係る圧縮機では、外付部品の溶射時に接合部表面をマスキングによって保護することで、外付部品と本体との接合不良が抑制される。

第３観点に係る圧縮機では、本体および外付部品の金属溶射が効率的に施されている。

第４観点に係る圧縮機では、金属溶射の重複による不要な溶射材の使用、および、外部配管および電気配線との接合不良が抑制される。

第５観点に係る圧縮機では、本体および外付部品の溶射被膜の耐久性が向上している。

第７観点に係る圧縮機の製造方法は、ケーシング外表面から突出している部分に良好な溶射被膜を形成することができる。

実施形態に係る圧縮機１０１の正面図である。 底部１３の正面図である。 底部１３を胴部１１に取り付ける工程を説明するための図である。 底部１３を胴部１１に取り付ける工程を説明するための図である。 頂部１２の正面図である。 頂部１２を胴部１１に取り付ける工程を説明するための図である。 頂部１２を胴部１１に取り付ける工程を説明するための図である。 図８（ａ）は、ターミナルガード３１の正面図である。図８（ｂ）は、ターミナルガード３１の下面図である。 ターミナルガード３１を胴部１１に取り付ける工程を説明するための図である。 ターミナルガード３１を胴部１１に取り付ける工程を説明するための図である。 図１１（ａ）は、胴部１１の外表面に取り付けられたターミナルガード３１を正面から見た外観図である。図１１（ｂ）は、胴部１１の外表面に取り付けられたターミナルガード３１を側面から見た外観図である。 溶射の工程のフローチャートである。

本発明の実施形態に係る圧縮機、および、その製造方法について、図面を参照しながら説明する。圧縮機は、例えば、海上コンテナに取り付けられる冷凍装置に用いられる。圧縮機は、冷凍装置の冷媒回路を循環する冷媒ガスを圧縮する。

（１）圧縮機の全体構成
本実施形態の圧縮機１０１は、スクロール圧縮機である。スクロール圧縮機は、互いに噛み合う渦巻き形状のラップを有する一対のスクロール部材を用いて冷媒を圧縮する。しかし、圧縮機１０１は、スクロール圧縮機に限定されず、例えば、ロータリ圧縮機であってもよい。

図１は、圧縮機１０１の正面図である。圧縮機１０１は、ケーシング１０を備える。ケーシング１０は、ケーシング１０の内部空間および外部空間の圧力および温度の変化によって変形および破損が起こりにくい剛性部材で成形されている。ケーシング１０の材質は、例えば、炭素鋼および鋳鉄等の鉄を含む金属である。

ケーシング１０の内部には、圧縮機構、駆動モータおよびクランクシャフト等が収納されている。圧縮機構は、クランクシャフトを介して駆動モータと連結されている。駆動モータは、ケーシング１０外部の電源から供給される電力によって、クランクシャフトを回転させる。圧縮機構は、クランクシャフトの回転によって、一対のスクロール部材の一方を公転させて、一対のスクロール部材によって囲まれた空間の容積を変化させることで、冷媒を圧縮する。

ケーシング１０は、円筒形状の胴部１１と、椀状の頂部１２と、椀状の底部１３とから構成される。頂部１２は、胴部１１の上端部と気密状に接合されている。底部１３は、胴部１１の下端部と気密状に接合されている。以下、胴部１１に取り付けられる部品を、外付部品と総称する。外付部品は、胴部１１の外表面に取り付けられる部品だけではなく、頂部１２および底部１３も含む。外付部品の材質は、例えば、炭素鋼および鋳鉄等の鉄を含む金属である。

胴部１１の側面には、外付部品として、吐出管２０、ターミナルガード３１およびセンサー取付座３４が取り付けられている。頂部１２の側面には、外付部品として、吸入管１９およびインジェクション管３５が取り付けられている。頂部１２の上面には、外付部品として、吊り金具３３が取り付けられている。底部１３の下面には、外付部品として、取付脚３２が取り付けられている。

ターミナルガード３１は、ケーシング１０内部の駆動モータに接続される端子４１を保護するための部材である。端子４１は、胴部１１の外表面から突出している。ターミナルガード３１は、端子４１を取り囲むように、胴部１１の外表面に取り付けられている。ターミナルガード３１の詳細な構成については後述する。

取付脚３２は、圧縮機１０１を設置面に固定するための部材である。取付脚３２は、例えば、設置面にボルトで固定するためのボルト孔を有する。圧縮機１０１を海上コンテナ等に搭載する場合には、圧縮機１０１の振動が取付脚３２を介して海上コンテナ全体に伝播することを抑制するために、取付脚３２は、防振ゴムを介して設置面に固定されることが好ましい。

吊り金具３３は、圧縮機１０１を吊り下げるための部材である。吊り金具３３は、例えば、フック等を引っ掛けるための環状部を有する。吊り金具３３は、圧縮機１０１の組み立て時および運搬時等に、圧縮機１０１を吊り下げるために用いられる。

センサー取付座３４は、温度センサー等を胴部１１に取り付けるための部材である。温度センサーは、例えば、胴部１１の外表面の温度を測定して、圧縮機１０１内部の冷媒の温度を監視するために用いられる。

インジェクション管３５は、冷凍サイクルの高効率化のために、圧縮機構の内部に中間圧力の冷媒を注入するための部材である。

（２）圧縮機の組み立て工程
圧縮機１０１の製造方法は、圧縮機１０１の組み立て工程を含む。圧縮機１０１の組み立て工程は、主として、ケーシング１０の内部に収容される部品（圧縮機構、駆動モータおよびクランクシャフト等）を胴部１１、頂部１２および底部１３に取り付ける工程と、外付部品を胴部１１に取り付ける工程とから構成される。

次に、外付部品である底部１３を胴部１１に取り付ける工程、外付部品である頂部１２を胴部１１に取り付ける工程、および、外付部品であるターミナルガード３１を胴部１１に取り付ける工程について、それぞれ説明する。

（２−１）底部を胴部に取り付ける工程
外付部品である底部１３を胴部１１に取り付ける工程について説明する。図２は、底部１３の正面図である。図３および図４は、底部１３を胴部１１に取り付ける工程を説明するための図である。底部１３の外表面には、取付脚３２が取り付けられている。胴部１１には、頂部１２が既に取り付けられている。胴部１１の外表面には、吐出管２０、ターミナルガード３１およびセンサー取付座３４が取り付けられている。頂部１２の外表面には、吊り金具３３、吸入管１９およびインジェクション管３５が取り付けられている。

最初に、底部１３の接合部表面１３ｂにマスキングが施される。図２において、接合部表面１３ｂは、ハッチングされた領域として示されている。接合部表面１３ｂは、底部１３の外表面の一部であって、底部１３の接合部１３ａにおける外表面を含む。底部１３の接合部１３ａは、胴部１１に取り付けられる部分であり、具体的には、底部１３の上端部である。また、底部１３の取付脚３２のボルト孔にもマスキングが施されてもよい。

次に、底部１３の外表面に溶射が施される。溶射とは、加熱により液滴化した溶射材を、処理対象である基材の表面に吹き付けることで、表面に被膜を形成する表面処理法である。以下、溶射によって形成される被膜を、溶射被膜と呼ぶ。溶射の工程の詳細については後述する。金属製の溶射材を用いて溶射を施すことで、底部１３の外表面に金属の溶射被膜が形成される。マスキングされている接合部表面１３ｂには、溶射被膜は形成されない。このように、マスキングは、溶射被膜の形成を防止するために用いられる。図２において、溶射被膜が形成される外表面は、ハッチングされていない領域に相当する。底部１３の外表面に溶射が施された後、接合部表面１３ｂのマスキングが取り除かれる。

次に、溶射被膜が形成された底部１３が胴部１１に溶接によって取り付けられる。底部１３の接合部１３ａが、溶接によって胴部１１の下端部に取り付けられる。図３は、底部１３が取り付けられた胴部１１を示す。図３において、既に溶射被膜が形成された外表面は、ハッチングされた領域として示されている。

次に、胴部１１、頂部１２および底部１３の外表面の一部がマスキングされる。マスキングされる部分は、次の溶射の工程において、溶射が禁止されている部分である。溶射が禁止されている部分は、例えば、既に溶射が施された外表面、および、外部の部品と連結される部分を含む外表面である。図４において、マスキングされる部分は、ハッチングされた領域として示されている。胴部１１において、マスキングされる部分は、吐出管２０の端部、センサー取付座３４の端部、および、端子４１である。頂部１２において、マスキングされる部分は、吸入管１９の端部、および、インジェクション管３５の端部である。底部１３において、マスキングされる部分は、既に溶射被膜が形成された外表面である。

次に、底部１３が取り付けられた胴部１１の外表面に溶射が施される。胴部１１の外表面に溶射が施される際には、同時に、頂部１２の外表面、および、底部１３の接合部表面１３ｂにも溶射が施される。胴部１１、頂部１２および底部１３の外表面に溶射が施された後、胴部１１、頂部１２および底部１３の外表面のマスキングが取り除かれる。

以上の一連の工程によって、外付部品である底部１３を胴部１１に取り付ける工程が完了する。

（２−２）頂部を胴部に取り付ける工程
外付部品である頂部１２を胴部１１に取り付ける工程について説明する。図５は、頂部１２の正面図である。図６および図７は、頂部１２を胴部１１に取り付ける工程を説明するための図である。頂部１２の外表面には、吊り金具３３、吸入管１９およびインジェクション管３５が取り付けられている。胴部１１には、底部１３が既に取り付けられている。胴部１１の外表面には、吐出管２０、ターミナルガード３１およびセンサー取付座３４が取り付けられている。底部１３の外表面には、取付脚３２が取り付けられている。

最初に、頂部１２の接合部表面１２ｂにマスキングが施される。図５において、接合部表面１２ｂは、ハッチングされた領域として示されている。接合部表面１２ｂは、頂部１２の外表面の一部であって、頂部１２の接合部１２ａにおける外表面を含む。頂部１２の接合部１２ａは、胴部１１に取り付けられる部分であり、具体的には、頂部１２の下端部である。

次に、頂部１２の外表面の一部がさらにマスキングされる。マスキングされる部分は、次の溶射の工程において、溶射が禁止されている部分である。マスキングされる部分は、外部の部品と連結される部分を含む外表面である。図５において、マスキングされる部分は、接合部表面１２ｂ以外のハッチングされた領域として示されている。頂部１２において、マスキングされる部分は、吸入管１９の端部、および、インジェクション管３５の端部である。

次に、頂部１２の外表面に溶射が施される。マスキングされている接合部表面１２ｂ、吸入管１９の端部、および、インジェクション管３５の端部には、溶射被膜は形成されない。図５において、溶射被膜が形成される外表面は、ハッチングされていない領域に相当する。頂部１２の外表面に溶射が施された後、接合部表面１２ｂのマスキングが取り除かれる。吸入管１９の端部、および、インジェクション管３５の端部のマスキングは、この時点では取り除かれない。

次に、溶射被膜が形成された頂部１２が胴部１１に溶接によって取り付けられる。頂部１２の接合部１２ａが、溶接によって胴部１１の上端部に取り付けられる。図６は、頂部１２が取り付けられた胴部１１を示す。図６において、既に溶射被膜が形成された外表面は、ハッチングされた領域として示されている。

次に、胴部１１、頂部１２および底部１３の外表面の一部がマスキングされる。マスキングされる部分は、次の溶射の工程において、溶射が禁止されている部分である。溶射が禁止されている部分は、例えば、既に溶射が施された外表面、および、外部の部品と連結される部分を含む外表面である。図７において、マスキングされる部分は、ハッチングされた領域として示されている。胴部１１において、マスキングされる部分は、吐出管２０の端部、センサー取付座３４の端部、および、端子４１である。頂部１２において、マスキングされる部分は、既に溶射被膜が形成された外表面である。頂部１２において、吸入管１９の端部、および、インジェクション管３５の端部は、既にマスキングされている。底部１３において、マスキングされる部分は、存在する場合には、既に溶射被膜が形成された外表面である。

次に、頂部１２が取り付けられた胴部１１の外表面に溶射が施される。胴部１１の外表面に溶射が施される際には、同時に、底部１３の外表面、および、頂部１２の接合部表面１２ｂにも溶射が施される。胴部１１、頂部１２および底部１３の外表面に溶射が施された後、胴部１１、頂部１２および底部１３の外表面のマスキングが取り除かれる。

以上の一連の工程によって、外付部品である底部１３を胴部１１に取り付ける工程が完了する。

（２−３）ターミナルガードを胴部に取り付ける工程
外付部品であるターミナルガード３１を胴部１１に取り付ける工程について説明する。図８（ａ）は、ターミナルガード３１の正面図である。図８（ｂ）は、ターミナルガード３１の下面図である。図９および図１０は、ターミナルガード３１を胴部１１に取り付ける工程を説明するための図である。胴部１１には、頂部１２および底部１３が既に取り付けられている。胴部１１の外表面には、吐出管２０およびセンサー取付座３４が取り付けられている。胴部１１の外表面からは、端子４１が突出している。頂部１２の外表面には、吊り金具３３、吸入管１９およびインジェクション管３５が取り付けられている。底部１３の外表面には、取付脚３２が取り付けられている。

ここで、ターミナルガード３１の詳細について説明する。図１１（ａ）は、胴部１１の外表面に取り付けられたターミナルガード３１を正面から見た外観図である。図１１（ｂ）は、胴部１１の外表面に取り付けられたターミナルガード３１を側面から見た外観図である。ターミナルガード３１は、角部が湾曲した四角柱に近い形状を有している。ターミナルガード３１は、胴部１１に取り付けられる際に胴部１１の外表面と接触する湾曲部３１ａを有する。湾曲部３１ａは、図８（ｂ）に示されるように、胴部１１の円筒形状に合わせて湾曲している。ターミナルガード３１は、端子４１が通過する端子孔４１ａと、後述するケーブルグラウンド３１ｄが取り付けられるケーブル孔４１ｂとを有する。端子孔４１ａは、湾曲部３１ａを有する面に形成される。ケーブル孔４１ｂは、ターミナルガード３１の下面に形成される。

ターミナルガード３１は、４箇所の溶接ポイント５１において、溶接によって胴部１１の外表面に取り付けられている。図１１（ｂ）には、２箇所の溶接ポイント５１が、点線で囲まれた円形領域として示されている。図１１（ｂ）に示されるターミナルガード３１の側面の反対側においても、同様に、２箇所の溶接ポイント５１が存在する。ターミナルガード３１には、４個のカバー固定部材３１ｂが取り付けられている。カバー固定部材３１ｂは、湾曲部３１ａの反対側のターミナルガード３１端部から外側に向かって突出する部材である。各カバー固定部材３１ｂは、１つのボルト締結孔３１ｃを有する。ボルト締結孔３１ｃは、ターミナルカバー（図示せず）をターミナルガード３１に固定するためのボルトを通すための孔である。ターミナルカバーによって、ターミナルガード３１の開口部が完全に覆われる。

ターミナルガード３１と胴部１１との間の隙間は、コーキング剤によって充填されている。ターミナルガード３１のケーブル孔４１ｂには、ケーブルグラウンド３１ｄが気密状に取り付けられている。ケーブルグラウンド３１ｄは、端子４１に接続されるケーブルが通る樹脂性の部品である。コーキング剤およびケーブルグラウンド３１ｄによって、ターミナルカバーが取り付けられたターミナルガード３１の内部に水等が浸入することが防止される。

ターミナルガード３１を胴部１１に取り付ける工程では、最初に、ターミナルガード３１に溶射が施される。溶射の前に、ターミナルガード３１の湾曲部３１ａの外表面にマスキングが施されてもよい。

次に、胴部１１、頂部１２および底部１３の外表面の一部がマスキングされる。マスキングされる部分は、次の溶射の工程において、溶射が禁止されている部分である。溶射が禁止されている部分は、例えば、外部の部品と連結される部分を含む外表面である。図９において、マスキングされる部分は、ハッチングされた領域として示されている。胴部１１において、マスキングされる部分は、吐出管２０の端部、センサー取付座３４の端部、および、端子４１である。頂部１２において、マスキングされる部分は、吸入管１９の端部、および、インジェクション管３５の端部である。底部１３において、マスキングされる部分は、存在する場合には、既に溶射被膜が形成された外表面である。

次に、溶射被膜が形成されたターミナルガード３１が胴部１１の外表面に溶接によって取り付けられる。図１０は、ターミナルガード３１が取り付けられた胴部１１を示す。

次に、ターミナルガード３１が取り付けられた胴部１１の外表面に溶射が施される。胴部１１の外表面に溶射が施される際には、同時に、頂部１２および底部１３の外表面にも溶射が施される。胴部１１、頂部１２および底部１３の外表面に溶射が施された後、胴部１１、頂部１２および底部１３の外表面のマスキングが取り除かれる。

以上の一連の工程によって、外付部品であるターミナルガード３１を胴部１１に取り付ける工程が完了する。

（３）溶射の工程
溶射の工程について詳細に説明する。図１２は、溶射の工程のフローチャートである。溶射の工程は、主として、脱脂処理と、マスキング処理と、ブラスト処理と、予熱処理と、溶射被膜形成処理と、封孔処理と、塗装処理と、検査処理とから構成される。次に、例として、頂部１２および底部１３が取り付けられた胴部１１の外表面を溶射する工程について説明する。以下において、溶射被膜が形成される表面を、処理表面と呼ぶ。

（３−１）脱脂処理
脱脂処理は、処理表面に付着している油等の汚染物質を除去する処理である。脱脂処理は、溶射される前の処理表面が汚染物質によって錆びることを防ぐために行われる。また、脱脂処理は、処理表面に予め塗布された防錆油、および、処理表面に付着している汚染物質を除去するために行われる。頂部１２および底部１３を胴部１１に取り付けて圧縮機１０１を組み立てた後に圧縮機１０１を移送する必要がある場合、ブラスト処理の開始までに時間がかかることがある。この場合、圧縮機１０１の移送中に、処理表面が汚染物質によって錆びるおそれがある。溶射被膜の形成時に錆、防錆油、および、その他の汚染物質が処理表面に存在していると、溶射被膜の密着力が低下して、処理表面の耐食性低下の原因になる。また、防錆処理のために防錆油が処理表面に予め塗布されている場合でも、溶射被膜の形成時に防錆油が処理表面に残存していると、溶射被膜の密着力が低下して処理表面の耐食性低下の原因になる。そのため、ブラスト処理の開始までに、汚染物質を処理表面から完全に除去しておく必要がある。

（３−２）マスキング処理
マスキング処理は、溶射被膜が形成されてはいけない部分であるマスキング領域を保護する処理である。マスキング領域は、上述の「溶射が禁止されている部分」に相当する。マスキング領域は、既に溶射が施された外表面、および、外部の部品と連結される部分を含む外表面である。胴部１１のマスキング領域は、吐出管２０の端部、センサー取付座３４の端部、および、端子４１等である。頂部１２のマスキング領域は、接合部表面１２ｂ、吸入管１９の端部、および、インジェクション管３５の端部等である。底部１３のマスキング領域は、接合部表面１３ｂ、および、取付脚３２のボルト孔等である。

マスキング処理では、耐熱マスキングテープおよび耐熱マスキングキャップ等のマスキング治具でマスキング領域が覆われる。耐熱マスキングテープは、頂部１２の接合部表面１２ｂ、および、底部１３の接合部表面１３ｂ等の、実質的に凹凸がない表面であるマスキング領域に貼り付けられる。耐熱マスキングキャップは、吐出管２０の端部、および、吸入管１９の端部等の、表面から突出しているマスキング領域に被せられる。

（３−３）ブラスト処理
ブラスト処理は、処理表面を粗面化する処理、および、処理表面に付着している酸化スケールを除去する処理である。ブラスト処理の対象は、溶射被膜が形成される処理表面全体である。ブラスト処理は、処理表面への溶射被膜の密着性を向上させるために行われる。溶射被膜は、処理表面に対してアンカー効果によって機械的に密着する。そのため、処理表面の表面粗さが低すぎたり、処理表面に酸化スケール等の汚染物質が付着していたりすると、溶射被膜が処理表面から剥離しやすくなるおそれがある。

ブラスト処理では、鉄および酸化アルミニウム製の粉状の研削材を処理表面に吹き付けることで、処理表面が粗面化され、処理表面に付着している酸化スケール等が除去される。溶射被膜と処理表面との間の高い密着力を得るためには、ブラスト処理後における処理表面の形状および清浄度が重要である。そのため、採用されるブラスト処理は、球状の研削材を用いるショットブラスト処理よりも、鋭角な形状を有する研削材を用いるグリッドブラスト処理の方が好ましい。グリッドブラスト処理では、ショットブラスト処理と比べて、鋭角な形状を有し表面粗さがより高い処理表面が形成されやすい。処理表面が鋭角な形状を有する度合いが大きいほど、処理表面の表面積が大きくなる。処理表面の表面積が大きいほど、処理表面と溶射被膜との間の接触面積が大きくなるので、処理表面への溶射被膜の密着性が向上する。また、処理表面に付着している酸化スケール等の汚染物質は、処理表面への溶射被膜の密着性を低下させ、溶射被膜の剥離の原因となる。そのため、ブラスト処理後における処理表面の清浄度は高いほど好ましい。グリッドブラスト処理では、ショットブラスト処理と比べて、処理表面に付着している汚染物質が除去されやすい。以上の理由により、本実施形態では、グリッドブラスト処理が採用される。

また、ブラスト処理で用いられる研削材の材質は、酸化アルミニウム等の硬度が高い物質であることが好ましい。研削材の硬度が高いほど、ブラスト処理後における処理表面の表面積および清浄度が高くなり、処理表面への溶射被膜の密着性が向上する傾向があるからである。

また、ケーシング１０は、鋼、ステンレス、鋳物、真鍮等の硬度が異なる種種の材質から形成される。そのため、ブラスト処理の条件は、ケーシング１０の材質に応じて、ケーシング１０の外表面全体において良好な形状、表面粗さおよび清浄度が得られるように設定されることが好ましい。

（３−４）予熱処理
予熱処理は、処理表面に溶射被膜を形成する前に、処理表面を加熱する処理である。予熱処理は、処理表面への溶射被膜の密着性を向上させるために行われる。溶射被膜の形成時において、水および汚染物質が処理表面に付着していると、溶射被膜と処理表面との間の密着力の低下の原因となる。そのため、処理表面に付着している水および汚染物質を除去するために、溶射被膜の形成前に処理表面を予熱することが望ましい。ケーシング１０の内部に収容される部品（圧縮機構、駆動モータおよびクランクシャフト等）および冷凍機油の劣化を抑制するために、予熱処理は、処理表面の温度が１５０°を超えないように行われることが好ましい。

（３−５）溶射被膜形成処理
溶射被膜形成処理は、溶射によって処理表面に金属の溶射被膜を形成する処理である。溶射被膜形成処理で用いられる溶射材は、金属である。圧縮機１０１が、海上コンテナに取り付けられる冷凍装置に用いられる場合、溶射材は、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、および、これらのいずれかよりなる合金であることが好ましい。溶射方法は、溶射材に応じて、フレーム溶射、アーク溶射およびプラズマ溶射等から適切な方法が選択される。

溶射被膜の膜厚は、処理表面に要求される耐食性、圧縮機１０１の運転時に生じる処理表面の温度変化幅、および、圧縮機１０１の形状等に応じて、内部応力および熱膨張等による溶射被膜の割れが発生しないように、適切な値が設定される。ケーシング１０の外表面のエッジ部は、溶射被膜の膜厚が薄くなりやすいので、面取りが予め施されることが好ましい。

ブラスト処理と溶射被膜形成処理との間の時間は、４時間以内が好ましい。なぜなら、ブラスト処理と溶射被膜形成処理との間の時間が長いほど、処理表面の活性が低下したり、処理表面に水分等が付着したりして、処理表面への溶射被膜の密着力が低下するおそれがあるからである。

（３−６）封孔処理
封孔処理は、処理表面に形成された溶射被膜の空孔を塞ぐ処理である。溶射被膜の空孔は、処理表面が外気に曝されることによる、処理表面の耐食性の低下の原因となる。そのため、封孔処理は、処理表面の耐食性の低下を抑制するために行われる。封孔処理では、溶射被膜が形成された処理表面に封孔処理剤が塗布される。

封孔処理は、溶射被膜形成処理を行った当日中に行うべきである。なぜなら、溶射被膜形成処理と封孔処理との間の時間が長くなるほど、水および汚染物質が溶射被膜に付着して封孔処理剤が溶射被膜に浸透しづらくなり、処理表面に要求される耐食性が得られないおそれがあるからである。

封孔処理剤のタイプは、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂およびフッ素樹脂等、種種のものがある。しかし、耐紫外線性、耐水性、水分透過性、撥水性、線膨張係数、および、溶射被膜への浸透のしやすさ等の観点から、圧縮機１０１の用途および使用環境に合わせて適切な封孔処理剤が選定されるべきである。

封孔処理剤を塗布する方法としては、刷毛塗り、スプレーによる吹付け、および、封孔処理剤浴への浸漬等、ケーシング１０の外表面への通常の塗装と同様の工法を用いることができる。封孔処理剤を塗布する前に、溶射被膜が形成された処理表面を予熱して、封孔処理剤の密着力低下の原因となる水および汚染物質等を除去することが望ましい。

処理表面に塗布された封孔処理剤の膜厚は、処理表面に要求される耐食性、圧縮機１０１の運転時に生じる処理表面の温度変化幅、および、圧縮機１０１の形状等に応じて、内部応力および熱膨張等による溶射被膜の割れが発生しないように、適切な値が設定される。

（３−７）塗装処理
塗装処理は、溶射被膜が形成された処理表面にペンキ等の塗料を塗布して、外観を向上させる処理である。塗装処理で用いられる塗料は、溶射被膜との密着性が良好な塗料が好ましい。

（３−８）検査処理
検査処理は、溶射被膜が形成された処理表面を検査する処理である。具体的には、検査処理では、処理表面への溶射被膜の密着力、および、溶射被膜の厚みが測定され、測定値が所定の要件を満たしているか否かが判定される。

溶射被膜の密着力および膜厚を精度良く測定するためには、ケーシング１０の外表面の一部であって、実質的に凹凸がない表面において、測定が行われることが好ましい。そのため、溶射被膜の密着力および膜厚を測定するための表面をケーシング１０に予め形成しておくことが好ましい。

また、ケーシング１０の外表面に形成された溶射被膜の密着力および膜厚を測定する代わりに、マスキング処理で用いられたマスキング治具の表面に形成された溶射被膜の密着力および膜厚を測定してもよい。この場合、マスキング治具の材質は、ケーシング１０の材質と同一または類似していることが好ましい。

（４）特徴
本実施形態に係る圧縮機１０１は、ケーシング１０の胴部１１の外表面から突出する外付部品を備える。外付部品は、例えば、取付脚３２が取り付けられた底部１３、吊り金具３３が取り付けられた頂部１２、および、ターミナルガード３１である。圧縮機１０１の耐食性を向上させるために、胴部１１および外付部品の外表面には、金属の溶射被膜が形成されている。

外付部品の溶射被膜は、外付部品を胴部１１に取り付ける前に形成されている。すなわち、外付部品の溶射被膜は、外付部品のみに対して溶射を施す工程により形成される。外付部品のみの溶射は、胴部１１に取り付けられた後の外付部品の溶射と比べて、外付部品の取り回しがより容易である。具体的には、外付部品のみを溶射する場合、溶射時における外付部品の位置および角度を変更しやすい。そのため、外付部品が複雑な形状を有していても、外付部品の位置および角度を変更して、外付部品の外表面全体に適切な方向から溶射材を吹き付けることができる。これにより、外付部品の溶射時において、外付部品の外表面全体に良好な金属被膜を形成することができる。従って、圧縮機１０１では、胴部１１の外表面から突出している外付部品にも良好な溶射被膜が形成されている。

また、圧縮機１０１では、溶射が施される前の外付部品の外表面の一部である接合部表面がマスキングされる。例えば、外付部品が底部１３である場合、胴部１１との接合部１３ａにおける外表面を含む接合部表面１３ｂには、溶射前にマスキングが施される。底部１３を胴部１１に取り付ける際に接合部表面１３ｂに溶射が施されていると、胴部１１に底部１３を正常に接合できないおそれがある。従って、圧縮機１０１では、外付部品の溶射時に、接合部表面をマスキングによって保護することで、外付部品と胴部１１との接合不良が抑制される。

また、圧縮機１０１では、接合部表面がマスキングされた外付部品が胴部１１に取り付けられた後に、外付部品のマスキングが取り除かれ、外付部品の接合部表面に溶射が施される。このとき、外付部品の接合部表面と共に、胴部１１の外表面にも、溶射が施される。従って、圧縮機１０１では、胴部１１および外付部品の溶射が効率的に施されている。

また、圧縮機１０１では、外付部品が胴部１１に取り付けられた後に、胴部１１および外付部品の外表面の一部であって、溶射が禁止されている部分がマスキングされている。溶射が禁止されている部分とは、例えば、既に溶射が施された外表面、および、冷媒配管等の外部の部品と接合される部分を含む外表面である。従って、圧縮機１０１では、溶射が禁止されている部分へのマスキングによって、既に溶射が施された外表面への溶射による溶射材の不要な使用、および、外部配管および電気配線等の外部の部品との接合不良が抑制される。

また、圧縮機１０１では、胴部１１および外付部品の少なくとも一方の外表面に溶射を施す前に、外表面を粗面化する処理が行われている。粗面化処理には、グリッドブラスト処理が用いられる。粗面化処理によって、外表面の表面粗さが増加する。これにより、外表面と溶射被膜との間の接触面積が増加するので、アンカー効果によって溶射被膜が表面から剥離しにくくなる。従って、圧縮機１０１では、胴部１１および外付部品の溶射被膜の耐久性が向上している。

本実施形態において、胴部１１および外付部品の外表面に形成される溶射被膜として、金属の溶射被膜を形成することによる利点は、次の通りである。

第一に、溶射材として、胴部１１および外付部品の材質の主成分である鉄よりもイオン化傾向が大きい金属（アルミニウム等）を溶射材として形成された溶射被膜は、基材である胴部１１および外付部品よりも優先的に腐食される。そのため、溶射被膜が基材から剥離しない限り、錆による基材の腐食および損傷が抑えられる防食効果が持続する。

第二に、金属の溶射被膜は、樹脂を主成分とする塗料の被膜と比較して、胴部１１および外付部品の材質の主成分である鉄との線膨張係数の差がより小さい。そのため、例えば、圧縮機１０１の運転中、胴部１１の外表面において−４０℃〜１４０℃のような幅広い温度変化が生じた場合でも、線膨張係数の差に起因する溶射被膜の割れが発生しにくい。

第三に、金属の溶射被膜は、樹脂を主成分とする塗料の被膜と比較して、水分をほとんど透過しない。そのため、溶射被膜と、基材である胴部１１および外付部品の外表面との間の界面に、溶射被膜を透過した水分が集積することによる、溶射被膜の剥離が発生しにくい。

第四に、金属の溶射被膜は、樹脂を主成分とする塗料の被膜と比較して、延性が高い。そのため、飛び石等の物理的ストレスによる溶射被膜の傷および凹みが発生しにくい。

第五に、金属の溶射被膜は、樹脂を主成分とする塗料の被膜と比較して、基材である胴部１１および外付部品の外表面との密着力が５倍ほど強い。そのため、経年劣化による溶射被膜の基材からの剥離が発生しにくい。

第六に、金属の溶射被膜は、樹脂を主成分とする塗料の被膜と比較して、熱伝導率が高い。そのため、圧縮機１０１が停止した際に、ケーシング１０の外表面の高温部の熱が低温部に伝わりやすく、ケーシング１０の外表面に付着した霜および氷が迅速に溶ける。

（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
実施形態では、吊り金具３３が取り付けられた頂部１２を外付部品として胴部１１に取り付ける工程、および、取付脚３２が取り付けられた底部１３を外付部品として胴部１１に取り付ける工程について説明した。しかし、外付部品として、吊り金具３３のみ、または、取付脚３２のみを、胴部１１に取り付ける工程が行われてもよい。

吊り金具３３のみを胴部１１に取り付ける工程では、吊り金具３３が取り付けられていない頂部１２が胴部１１に既に取り付けられている。最初に、吊り金具３３のみの外表面に溶射が施される。次に、溶射被膜が形成された吊り金具３３が頂部１２に取り付けられる。次に、吊り金具３３が取り付けられた頂部１２の外表面に溶射が施される。このとき、胴部１１および底部１３の外表面に、同時に溶射が施されてもよい。吊り金具３３と頂部１２との接合部の外表面は、溶射が施される前にマスキングされてもよい。

取付脚３２のみを胴部１１に取り付ける工程では、取付脚３２が取り付けられていない底部１３が胴部１１に既に取り付けられている。最初に、取付脚３２のみの外表面に溶射が施される。次に、溶射被膜が形成された取付脚３２が底部１３に取り付けられる。次に、取付脚３２が取り付けられた底部１３の外表面に溶射が施される。このとき、胴部１１および頂部１２の外表面に、同時に溶射が施されてもよい。取付脚３２と底部１３との接合部の外表面は、溶射が施される前にマスキングされてもよい。

（５−２）変形例Ｂ
実施形態では、溶射される前の処理表面に付着した汚染物質を除去するための脱脂処理が行われる。しかし、脱脂処理を行う代わりに、溶射される前の処理表面に塗料を塗布することで、簡易的な防錆処理が行われてもよい。この場合、処理表面をブラスト処理する時に、処理表面から容易に除去できる塗料を選択することが好ましい。

（５−３）変形例Ｃ
実施形態では、溶射される前の処理表面のうち、溶射被膜が形成されてはいけない部分であるマスキング領域を保護するためのマスキング処理が行われる。しかし、マスキング領域を保護する目的の他に、処理表面に所定の文字およびマーク等を刻印する目的で、マスキング処理が行われてもよい。具体的には、文字およびマーク等が切り抜かれたマスキング治具でマスキング領域を保護した後、処理表面へ溶射を施し、マスキング治具を取り外すマスキング処理が行われてもよい。これにより、溶射被膜の有無に応じて、処理表面に文字およびマーク等が刻印される。

（５−４）変形例Ｄ
実施形態では、グリッドブラスト処理によって処理表面を粗面化するブラスト処理が行われる。しかし、グリッドブラスト処理による粗面化処理の代わりに、処理表面に粗面形成剤を塗布することで、処理表面を粗面化する処理が行われてもよい。

（５−５）変形例Ｅ
実施形態では、溶射材として、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、および、これらのいずれかよりなる合金等が用いられる溶射被膜形成処理が行われる。しかし、溶射材として、セラミックス、または、金属とセラミックスとの混合物が用いられてもよい。このようなセラミックス系の溶射材によって形成された溶射被膜は、処理表面を外部環境から遮断する性能が高く、処理表面の耐食性が向上する。

（５−６）変形例Ｆ
実施形態では、処理表面に溶射被膜を形成する溶射被膜形成処理が行われる。しかし、溶射被膜は単層である必要はなく、複数の層からなる溶射被膜が処理表面に形成されてもよい。例えば、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、および、これらのいずれかよりなる合金等を溶射材とする溶射被膜が処理表面に形成され、その溶射被膜上に、セラミックス、または、金属とセラミックスとの混合物を溶射材とする別の溶射被膜がさらに形成されてもよい。複数の層からなる溶射被膜は、単層の溶射被膜と比べて、処理表面を外部環境から遮断する性能が高く、処理表面の耐食性が向上する。

（５−７）変形例Ｇ
実施形態では、処理表面に形成された溶射被膜の空孔を塞ぐ封孔処理が行われる。封孔処理では、溶射被膜が形成された処理表面に、樹脂系の封孔処理剤が塗布される。しかし、封孔処理では、金属フレークを含有した封孔処理剤が使用されてもよい。この場合、いわゆるラビリンス効果によって、溶射被膜の水分透過率が低減されるので、処理表面の耐食性の低下が効果的に抑制される。

本発明に係る圧縮機、および、その製造方法は、ケーシング外表面から突出している部分に良好な溶射被膜が形成されている。

１１ 胴部（本体）
１２ 頂部（外付部品）
１２ａ 接合部
１２ｂ 接合部表面
１３ 底部（外付部品）
１３ａ 接合部
１３ｂ 接合部表面
３１ ターミナルガード（外付部品）
３２ 取付脚（外付部品）
３３ 吊り金具（外付部品）
４１ 端子
１０１ 圧縮機

特開２００２−３０３２７２号公報 特表２０１１−５０９３４２号公報

Claims (7)

1. 本体（１１）と、
   前記本体に取り付けられる外付部品（１２，１３，３１，３２，３３）と、
   を備え、
   前記外付部品は、前記本体に取り付けられる前に、前記外付部品の外表面の少なくとも一部において金属溶射が施されており、
   前記本体は、金属溶射が施された前記外付部品が前記本体に取り付けられた後に、前記本体の外表面の少なくとも一部において金属溶射が施されている、
   圧縮機（１０１）。
2. 前記外付部品は、
   前記本体に取り付けられる部分である接合部（１２ａ，１３ａ）と、
   前記外付部品の外表面の一部であって前記接合部における外表面を含む接合部表面（１２ｂ，１３ｂ）と
   を有し、
   前記外付部品は、前記本体に取り付けられる前に、前記接合部表面がマスキングされた状態で金属溶射が施されている、
   請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記外付部品は、前記本体に取り付けられた後に、前記接合部表面において金属溶射が施されている、
   請求項２に記載の圧縮機。
4. 前記本体は、前記外付部品が取り付けられた後に、前記本体および前記外付部品の外表面の一部がマスキングされた状態で金属溶射が施されている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機。
5. 前記本体および前記外付部品の少なくとも一方は、金属溶射が施される前に、金属溶射が施される表面を粗面化する処理が行われている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機。
6. 前記本体は、円筒形状の胴部であり、
   前記外付部品は、
   前記圧縮機を固定するための取付脚（３２）を有し、前記本体の下端部に取り付けられる底部（１３）、
   前記圧縮機を吊り下げるための吊り金具（３３）を有し、前記本体の上端部に取り付けられる頂部（１２）、
   前記取付脚、
   前記吊り金具、および、
   前記本体の外表面から突出している端子（４１）を保護するためのターミナルガード（３１）
   の少なくとも一つである、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の圧縮機。
7. 本体（１１）と、前記本体に取り付けられる外付部品（１２，１３，３１，３２，３３）とを備える圧縮機（１０１）の製造方法であって、
   前記外付部品の外表面の少なくとも一部に金属溶射を施す第１工程と、
   前記第１工程の後に、前記外付部品を前記本体に取り付ける第２工程と、
   前記第２工程の後に、前記本体の外表面の少なくとも一部に金属溶射を施す第３工程と、
   を備える、
   圧縮機の製造方法。

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