JP6497365B2 - 圧力容器、圧力容器を備えた圧縮機及び圧力容器の製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る圧縮機10は、例えば、空気調和装置の室外機に使用され、空気調和装置の冷媒回路の一部を構成する。圧縮機10は、アキュムレータ500(図1参照)を介して圧縮機10に流入する冷媒ガスを圧縮する。冷媒は、例えばHFC冷媒のR32である。アキュムレータ500は、圧縮機10内に液状の冷媒が送り込まれないように冷媒の気液分離を行なうよう構成されている。
(2−1)ケーシング
ケーシング20は、圧力容器の一例である。ケーシング20は、圧縮機10の各種構成を収容している。ケーシング20は、主として、圧縮機構30と、モータ40と、クランクシャフト50とを収容している。圧縮機構30は、ケーシング20の下部に配置される(図1参照)。モータ40は、圧縮機構30の上方に配置される(図1参照)。
圧縮機構30は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒ガスを圧縮し、冷凍サイクルにおける高圧の冷媒ガスとする機構である。圧縮機構30は、吸入管60を介して冷凍サイクルにおける低圧の冷媒ガスを吸引して圧縮する。圧縮機構30により圧縮された冷凍サイクルにおける高圧の冷媒ガスは、後述するマフラ空間93及び高圧空間90を通り、吐出管70を介して冷媒回路に供給される。
モータ40は、圧縮機構30を駆動するモータである。モータ40は、圧縮機構30の上方に配置される。モータ40は、主として、ステータ41と、ロータ42とを有している。ステータ41は、円筒形状であり、ケーシング20のパイプ21の内周面21aに固定される。ロータ42は、円柱形状であり、ステータ41の内側に配置される。
クランクシャフト50は、圧縮機構30とモータ40とを連結する。圧縮機10において、クランクシャフト50は、その回転軸50aが上下方向に延びるように配置されている。クランクシャフト50は、回転軸50aを中心に回転する。
電源端子80は、外部からモータ40等に電気を供給する電流導入端子である。電源端子80について、主に図2及び図4に基づいて説明する。
て示され、残り半分が側面図として示されている。
上述のように、パイプ21の上端部211に上蓋部材22が周溶接され、パイプ21の下端部212に底蓋部材23が周溶接されている。
圧縮機10の動作について説明する。
次に、本実施形態の圧縮機10の製造方法、特に圧力容器(ケーシング20)の製造方法に関連する部分について、図5を用いて説明する。図5は、本実施形態の圧縮機10の製造方法を説明するためのフローチャートである。
上記実施形態に係るケーシング20(圧力容器の一例)、及びケーシング20を備えた圧縮機10の特徴について以下に説明する。
上記実施形態に係るケーシング20は、継ぎ目を有するパイプ21と、パイプ21の開口を塞ぐ上蓋部材22と、を備える。ケーシング20は、パイプ21の上端部211に上蓋部材22が周溶接された圧力容器である。パイプ21と上蓋部材22との周溶接部100のうち、パイプ21の継ぎ目部分WAを通過する第1部110における溶接時の単位長さ当たりの入熱量は、第1部110以外の第2部120における単位長さ当たりの入熱量の平均よりも大きい。
上記実施形態に係るケーシング20では、第1部110の単位長さ当たりの体積は、第2部120における単位長さ当たりの体積の210%以下である。
上記実施形態に係るケーシング20では、パイプ21と上蓋部材22との周溶接部100のうち、少なくとも第1部110では周溶接の軌跡が重なる。
本実施形態に係るケーシング20は、上蓋部材22に取り付けられる機能部品の一例である電源端子80を備える。電源端子80は、ケーシング20をパイプ21の中心軸Cに沿って見た時に、上蓋部材22の、パイプ21の中心軸C周りのパイプ21の継ぎ目部分WAの円周方向の中心WA1を基準とする90度から270度の角度領域Rに配置されている。
本実施形態に係るケーシング20では、パイプ21は、継ぎ目部分WAがアーク溶接されたパイプ、継ぎ目部分WAがレーザー溶接されたパイプ21、継ぎ目部分WAがプラズマ溶接されたパイプ21、又は継ぎ目部分WAが電気抵抗溶接されたパイプ21である。
本実施形態に係る圧縮機10は、上記特徴を有するケーシング20と、ケーシング20の内部に収容される圧縮機構30と、ケーシング20の内部に収容され圧縮機構30を駆動するモータ40と、を備える。
以下に、上記実施形態の変形例を示す。以下の変形例は、互いに矛盾しない範囲で組み
合わされてもよい。
上記実施形態では、パイプ21は円筒状の部材であるが、これに限定されるものではない。パイプは、円筒状以外の筒状部材(例えば、角筒状の部材)であってもよい。
上記実施形態では、ケーシング20は上方及び下方に蓋部材が配置される縦置きの圧力容器である。しかし、本発明に係る圧力容器は、縦置きの圧力容器でなくてもよい。例えば、圧力容器(ケーシング)は、横置きで用いられる圧力容器(蓋部材が横方向に配置されている圧力容器)であってもよい。
上記実施形態では、パイプ21と上蓋部材22との周溶接部100のうち第1部110において周溶接の軌跡を重ねることで、第1部110における溶接時の単位長さあたりの入熱量を、第2部120における溶接時の単位長さあたりの入熱量の平均より大きくしている。しかし、これに限定されるものではなく、これに代えて、あるいは、これに加えて、パイプ21の上端部211に上蓋部材22を周溶接するステップS103を例えば以下の様に行うことで、第1部110における溶接時の単位長さあたりの入熱量を、第2部120における溶接時の単位長さあたりの入熱量の平均より大きくしてもよい。
上記実施形態では、ステップS104において、周方向に沿って溶接トーチを一定速度で動かして周溶接が行われる。つまり、上記実施形態では、ステップS104において、周溶接は一定の溶接速度で行われる。
上記実施形態では、ステップS104において、周溶接は一定の電力を入力して行われる。
上記実施形態では、圧力容器の一例であるケーシング20は、圧縮機10に利用される圧力容器であるが、これに限定されるものではない。本発明に係る圧力容器は、他の用途に用いられる圧力容器であってもよい。
上記実施形態では、上蓋部材22に機能部品の一例としての電源端子カバー取付ボルト600、吐出管70、電源端子80が取り付けられるが、これに限定されるものではない。機能部品は、蓋部材に取り付けられる他の部品であってもよい。
上記実施形態では、機能部品の全て(電源端子80、吐出管70、及び電源端子カバー取付ボルト600)が、ケーシング20をパイプ21の中心軸Cに沿って見た時に、上蓋部材22の、角度領域R(パイプ21の中心軸C周りのパイプ21の継ぎ目部分WAの円周方向の中心WA1を基準とする90度から270度の角度領域)に配置されている。しかし、これに限定されるものではなく、その一部が上蓋部材22の角度領域R外に配置されてもよい。例えば、図6の実施例では、圧力容器と他部品との接続位置を考慮して、吐出管70が、上蓋部材22の角度領域R外に配置されている。
上記実施形態では、上蓋部材22の周縁部221がパイプ21の上端部211の内側に、底蓋部材23の周縁部231がパイプ21の下端部212の内側に、それぞれしまり嵌め(ここでは圧入)で取り付けられる。ただし、これに限定されるものではなく、しまり嵌めに代えて、隙間嵌め又は中間嵌めによって蓋部材22,23の周縁部221,231が、パイプ21の内側に隙間嵌めの関係で取付けられてもよい。
上記実施形態では、上蓋部材22の周縁部221がパイプ21の上端部211の内側に、底蓋部材23の周縁部231がパイプ21の下端部212の内側に、それぞれ取り付けられる。ただし、これに限定されるものではなく、ケーシング20において、上蓋部材22の周縁部221がパイプ21の上端部の外側に、及び/又は、底蓋部材23の周縁部231がパイプ21の下端部の外側に、それぞれ取り付けられてもよい。
図5のフローチャートで示した、上蓋部材22のパイプ21への取付・溶接と、底蓋部材23のパイプ21への取付・溶接との順序は逆であってもよい。
20 ケーシング(圧力容器)
21 パイプ
22 上蓋部材(蓋部材)
23 底蓋部材(蓋部材)
30 圧縮機構
40 モータ
70 吐出管(機能部品)
80 電源端子(機能部品)
100,150 周溶接部
110 第1部
120 第2部
211,212 端部
220a 貫通孔
600 電源端子カバー取り付けボルト(機能部品)
C 中心軸
E 溶接終了点
S 溶接開始点
WA 継ぎ目部分
WA1 継ぎ目部分の円周方向の中心
R 角度領域
Claims (9)
- 継ぎ目を有するパイプ(21)と、前記パイプの開口を塞ぐ蓋部材(22,23)と、を備え、前記パイプの端部(211,212)に前記蓋部材が周溶接された圧力容器であって、
前記パイプと前記蓋部材との周溶接部(100、150)のうち、前記パイプの継ぎ目部分(WA)を通過する第1部(110)における溶接時の単位長さ当たりの入熱量が、前記第1部以外の第2部(120)における単位長さ当たりの入熱量の平均よりも大きい、
圧力容器(20)。 - 前記第1部の単位長さ当たりの体積は、前記第2部における単位長さ当たりの体積の平均の210%以下である、
請求項1に記載の圧力容器。 - 前記パイプと前記蓋部材との周溶接部のうち、少なくとも前記第1部では周溶接の軌跡が重なる、
請求項1又は2に記載の圧力容器。 - 前記蓋部材(22)に取り付けられる機能部品(70,80,600)を更に備え、
前記機能部品は、前記圧力容器を前記パイプの中心軸(C)に沿って見た時に、前記蓋部材(22)の、前記パイプの前記中心軸周りの前記パイプの前記継ぎ目部分の円周方向の中心(WA1)を基準とする90度から270度の角度領域(R)に配置されている、
請求項1から3のいずれか1項に記載の圧力容器。 - 前記パイプは、前記継ぎ目部分がアーク溶接されたパイプ、前記継ぎ目部分がレーザー溶接されたパイプ、前記継ぎ目部分がプラズマ溶接されたパイプ、又は前記継ぎ目部分が電気抵抗溶接されたパイプである、
請求項1から4のいずれか1項に記載の圧力容器。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の圧力容器(20)と、
前記圧力容器の内部に収容される圧縮機構(30)と、
前記圧力容器の内部に収容され前記圧縮機構を駆動するモータ(40)と、
を備えた、
圧縮機(10)。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の圧力容器(20)の製造方法であって、
前記パイプ(21)の端部(211,212)に前記蓋部材(22,23)を周溶接する周溶接ステップを備え、
前記周溶接ステップは、前記第1部(110)の周溶接を第1速度で行う低速周溶接ステップと、前記第2部(120)の周溶接を前記第1速度より速い第2速度で行う高速周溶接ステップと、を含む、
圧力容器の製造方法。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の圧力容器(20)の製造方法であって、
前記パイプ(21)の端部(211,212)に前記蓋部材(22,23)を周溶接する周溶接ステップを備え、
前記周溶接ステップは、第1電力を入力して前記第1部の周溶接を行う高電力溶接ステップと、前記第1電力より小さな第2電力で前記第2部の周溶接を行う低電力溶接ステップと、を含む、
圧力容器の製造方法。 - 前記圧力容器は、圧縮機構(30)及び前記圧縮機構を駆動するモータ(40)を収容する圧縮機用の圧力容器である、
請求項7又は8に記載の圧力容器の製造方法。
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