JPWO2016039042A1 - 圧縮機及び圧縮機の製造方法 - Google Patents

Abstract

密閉容器と、密閉容器内に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮要素と、密閉容器内に設けられ、圧縮要素を駆動する電動機要素と、一方が密閉容器に接続された鉄製の接合管と、接合管に挿入され、一方が圧縮要素に接続された鉄製の吸入接続管と、一方が吸入接続管の他方に接続された吸入管と、を備え、吸入接続管は、他方の端部に形成され、内周側から外周側に突出する環状の第１の突出部を有し、吸入接続管及び接合管は、吸入接続管の第１の突出部と接合管の他方の端部とが接合されているものである。

Description

本発明は、圧縮機及び圧縮機の製造方法に関するものである。

従来の圧縮機には、一端が圧縮機構のシリンダに接続される吸入接続管と、密閉容器に接続され、吸入接続管が挿入されている接合管と、吸入接続管の他端が接続された吸入管とを有しているものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の圧縮機は、接合管が銅で構成されており、吸入接続管と接合管とがロウ付けで固定されている。

また、従来の圧縮機には、圧縮機構のシリンダに接続される吸入接続管と、吸入接続管が挿入される開口部が形成され、吸入接続管がこの開口部に接合される密閉容器とを有するものが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の圧縮機は、吸入接続管の外周面に、内周面側から外周面側に突出するフランジが形成されている。そして、吸入接続管のフランジと密閉容器のうちの開口部の形成部分とがプロジェクション溶接（抵抗溶接）で接合される。

特開平１１−１８２４３４号公報（たとえば、図１参照） 特公平７−１１７０４３号公報（たとえば、図１参照）

特許文献１に記載の圧縮機は、吸入接続管と接合管とがガスロウ付けにより接合されている。ガスロウ付けを実施するにあたり、効率面、品質面などを考慮すると、吸入接続管と接合管との接合部は、銅材料を使用する。このため、たとえば吸入接続管の接合部分となる端部を銅メッキ処理したり、吸入接続管の端部に予め銅製配管を接合したりする必要があり、その分、圧縮機の製造コストが増大してしまうという課題がある。

また、特許文献２に記載の圧縮機は、フランジの形成位置に電極を設置して抵抗溶接を実施する。すなわち、電極をフランジに押しつけながら抵抗溶接を実施するため、フランジと密閉容器とが押しつけ合うことになる。このため、フランジと密閉容器とが押しつけ合うことで、密閉容器の歪を引き起こしてしまう可能性がある。また、フランジが形成された吸入接続管は圧縮要素に接続されているので、フランジが押されることで圧縮要素にも歪が発生する可能性がある。このように、特許文献２に記載の圧縮機は、密閉容器及び圧縮要素の歪が発生して、信頼性が低下してしまうという課題がある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、製造コストが増大することを抑制しながら、信頼性が低減してしまうことを抑制することができる圧縮機及び圧縮機の製造方法を提供することを目的としている。

本発明に係る圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮要素と、密閉容器内に設けられ、圧縮要素を駆動する電動機要素と、一方が密閉容器に接続された鉄製の接合管と、接合管に挿入され、一方が圧縮要素に接続された鉄製の吸入接続管と、一方が吸入接続管の他方に接続された吸入管と、を備え、吸入接続管は、他方の端部に形成され、内周側から外周側に突出する環状の第１の突出部を有し、吸入接続管及び接合管は、吸入接続管の第１の突出部と接合管の他方の端部とが接合されているものである。

本発明に係る圧縮機によれば、吸入管と圧縮機構とを接続する鉄製の吸入接続管と、密閉容器に接続され、吸入接続管が挿入される鉄製の接合管とが接合されているものである。すなわち、吸入接続管及び接合管を鉄で構成している。このため、鉄と比較すると高価な銅を用いなくて済む分、製造コストが増大することを抑制することができる。

本発明に係る圧縮機によれば、たとえば抵抗溶接などといった吸入接続管を密閉容器側に押しつける力をかける溶接手段で接合する場合においても、その力が圧縮容器及び圧縮要素にかかることを抑制することができる。すなわち、本発明に係る圧縮機によれば、接合管を有しているので、吸入接続管と接合管との接合時において、吸入接続管が密閉容器側に押しつけられても、吸入接続管が直に密閉容器側に押しつけられることを抑制することができ、この押しつける力が直に密閉容器及び圧縮要素にかかることが抑制されている。
また、本発明に係る圧縮機によれば、接合管を有しているので、たとえば抵抗溶接を実施するときに接合管を保持しながら、吸入接続管を密閉容器側に押しつけて抵抗溶接をすることができる。このため、吸入接続管が密閉容器側に押しつけられたときに、その押しつける力が密閉容器及び圧縮要素にかかることが抑制されている。
このように、本発明に係る圧縮機によれば、たとえば抵抗溶接を実施して接合したときに、密閉容器及び圧縮要素に歪が発生することを抑制できる構成を有しているので、信頼性が低減してしまうことを抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の構成を模式的に示す断面図である。 図１に示す圧縮機１００の吸入接続管１２と接合管１０との接合について模式的に示す断面図である。 接合管１０の構成を説明する模式図である。 吸入接続管１２の構成を説明する模式図である。 吸入管１５の構成を説明する模式図である。 第１の溶接部を説明する模式図である。 図２に示す吸入接続管１２と接合管１０との接合における抵抗溶接用の電極（第１の電極２０及び第２の電極２１）の構成を模式的に示した水平断面図である。 図４に示す抵抗溶接用の第２の電極２１の構成を模式的に示した図である。 図４に示す抵抗溶接用の第１の電極２０の構成を模式的に示す斜視図である。 図４に示す抵抗溶接用の第１の電極２０の構成を模式的に示す側面図である。 圧縮機１００を製造する際におけるフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の接合管１０の変形例であって、電極受け部をテーパ形状にした態様を説明する模式図である。 本発明の実施の形態２に係る圧縮機１００の吸入接続管１２０と接合管１１０との接合について模式的に示す断面図である。 接合管１１０の構成を説明する模式図である。 吸入接続管１２０の構成を説明する模式図である。 本発明の実施の形態２に係る圧縮機１００の接合管１１０の変形例であって、突起の形成する構成を吸入接続管１２０とした態様を説明する模式図である。 従来例１の説明図である。 従来例２の説明図である。

以下、発明の実態に係る圧縮機１００について、図面などを参照しながら説明する。ここで、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一、またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態において共通である。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係る圧縮機１００の構成を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示す圧縮機１００の吸入接続管１２と接合管１０との接合について模式的に示す断面図である。図３Ａ〜図３Ｄは、接合管１０などの構成及び第１の溶接部Ｐを説明する模式図である。図１、図２、図３Ａ〜図３Ｄを参照して圧縮機１００の構成について説明する。なお、図１、図２、図３Ａ〜図３Ｄは、各種構成の縦断面図である。

［構成説明］
圧縮機１００は、図１に示すように、密閉容器１、電動要素２、圧縮要素３、液冷媒を溜めるアキュムレータ１４とを有しているものである。また、圧縮機１００は、密閉容器１に接続された接合管１０と、接合管１０に挿入される吸入接続管１２と、アキュムレータ１４と吸入接続管１２とを接続する吸入管１５とを有している。
ここで、後述するように、接合管１０と吸入接続管１２とは、抵抗溶接で接合される。接合管１０と吸入接続管１２との溶接部（接合部）が第１の溶接部Ｐに対応している。また、密閉容器１と接合管１０とは、たとえば抵抗溶接（プロジェクション溶接）により接合される。密閉容器１と接合管１０との溶接部が、第２の溶接部に対応している。さらに、吸入管１５と吸入接続管１２とは、たとえばロウ付けやアーク溶接などで接合される。

（密閉容器１）
密閉容器１は、電動要素２及び圧縮要素３が収容されているものである。密閉容器１には、各種配管を介してアキュムレータ１４が接続されている。密閉容器１は、有底筒状の胴部１Ａと、下部容器の上部に形成された開口部に取り付けられる上シェル１Ｂとを有している。上シェル１Ｂは、胴部１Ａに圧入され、アーク溶接で接続される。密閉容器１の胴部１Ａには、吸入接続管１２及び接合管１０が取り付けられる開口部が形成されている。上シェル１Ｂには、圧縮要素３で圧縮された冷媒を吐出する吐出管９が接続されている。

（電動要素２）
電動要素２は、たとえば、密閉容器１の内周面に固定された固定子２Ａと、固定子２Ａの内側に回転自在に設けられた回転子２Ｂとを有しているものである。固定子２Ａは、たとえば、電流が流れる巻線が巻き付けられている。また、回転子２Ｂは、後述する圧縮要素３の駆動軸４が接続されている。

（圧縮要素３）
圧縮要素３は、冷媒ガスを圧縮する空間を有するシリンダ５と、電動要素２の駆動力を伝達する駆動軸４と、駆動軸４を支える上軸受７及び下軸受８と、駆動軸４が有する偏芯部に嵌合され、シリンダ５内を回転するローリングピストン６とを有している。
シリンダ５は、吸入接続管１２の一方の端部が接続されているものである。シリンダ５には、アキュムレータ１４内の冷媒が供給される。そして、シリンダ５には、ローリングピストン６が設けられており、このローリングピストン６の作用により冷媒が圧縮される。駆動軸４は、上端側が回転子２Ｂに接続され、下端側が上軸受７及び下軸受８に接続されているものである。駆動軸４は、電動要素２の駆動力をローリングピストン６に伝達するのに利用されるものである。上軸受７及び下軸受８は、シリンダ５の上面部及び下面部に設置されている。

（アキュムレータ１４）
アキュムレータ１４は、液冷媒を貯留し、ガス冷媒を圧縮要素３に供給するのに利用されるものであり、その上部に冷媒流入管１４Ａが接続されている。また、アキュムレータ１４の下部には、吸入管１５が接続されている。

（接合管１０）
接合管１０は、一方が密閉容器１に接続され、吸入接続管１２が挿入されている鉄製部材である。接合管１０は、図３Ａに示すように、密閉容器１の胴部１Ａに接合される縮径部１０Ａ１と、水平方向に延びるように形成された筒状の筒状部１０Ａ２と、筒状部１０Ａ２の他方の端部に形成された突出部１０Ａ３とを有しているものである。ここで、突出部１０Ａ３が、第２の突出部に対応している。

縮径部１０Ａ１は、接合管１０側から圧縮要素３側に向かうにしたがって外径が小さくなるように形成されているものである。すなわち、縮径部１０Ａ１は、接合管１０の他方側から一方側に向かうにしたがって外径が小さくなるように形成されているものである。縮径部１０Ａ１は、筒状部１０Ａ２の一方の端部に形成されている。縮径部１０Ａ１は、密閉容器１の胴部１Ａの開口部に設けられ、この密閉容器１のうちの開口部の形成部分と接合されるものである。縮径部１０Ａ１と胴部１Ａとは、たとえば、抵抗溶接により接合される。
筒状部１０Ａ２は、断面形状が円形の部材である。筒状部１０Ａ２は、一方の端部に縮径部１０Ａ１が形成され、他方の端部に突出部１０Ａ３が形成されているものである。筒状部１０Ａ２には、吸入接続管１２が挿入されている。すなわち、筒状部１０Ａ２の内周面と吸入接続管１２（吸入接続管１２の直管部１２Ａ２）の外周面とは対向している。

突出部１０Ａ３は、筒状部１０Ａ２の他方の端部に形成され、内周側から外周側に突出し、突出部１２Ａ３よりも圧縮要素３側に設けられているものである。突出部１０Ａ３と密閉容器１の外周面との間には、後述する第２の電極２１が設置される。突出部１０Ａ３は、突出部１０Ａ３の形成位置における内周面に形成された内径角部１０Ａ４を有している。
内径角部１０Ａ４は、接合管１０のうち、他方の端部の内周面に形成されているものである。内径角部１０Ａ４は、他方の端部の内周面の全周にわたって形成されている。内径角部１０Ａ４は、９０度のエッジ形状が望ましいが、微少なバリや面取り形状になっていてもよい。内径角部１０Ａ４は、突出部１２Ａ３が押しつけられた状態で接合される。すなわち、突出部１２Ａ３は、内径角部１０Ａ４に対応するテーパ面部１２Ａ４を有しており、テーパ面部１２Ａ４と内径角部１０Ａ４とが接触する。そして、吸入接続管１２は、後述する第１の電極２０の作用により密閉容器１に押しつけられた状態で抵抗溶接がなされる。

（吸入接続管１２）
吸入接続管１２は、一方が圧縮要素３に接続され、他方が吸入管１５に接続されている鉄製部材である。すなわち、吸入接続管１２は、圧縮要素３と吸入管１５とを連通させるものである。吸入接続管１２は吸入管１５に予め接合されている。アキュムレータ１４を製造する際の炉中ロウ付けにて、吸入接続管１２と吸入管１５とを一体に接合してることが好ましいが、別途ガスロウ付、アーク溶接、レーザ溶接などで接合することもできる。吸入接続管１２は、鍛造などの成形で作ることがコスト的に望ましいが、切削により加工して得ることもできる。

吸入接続管１２は、図３Ｂに示すように、一方の端部が圧縮要素３に接続され、水平方向に延びる筒状の筒状部１２ＡＡと、筒状部１２ＡＡの他方の端部に形成された突出部１２Ａ３とを有するものである。ここで、突出部１２Ａ３が、第１の突出部に対応している。

筒状部１２ＡＡは、密閉容器１の胴部１Ａの開口部に挿入され、圧縮要素３に接続される圧縮要素接続部１２Ａ１と、一方の端部が圧縮要素接続部１２Ａ１に接続され、他方の端部が突出部１２Ａ３に接続され、接合管１０の内周面と対向する直管部１２Ａ２とを有しているものである。圧縮要素接続部１２Ａ１は、直管部１２Ａ２よりも外径が小さくなるように形成されているものである。直管部１２Ａ２は、接合管１０に挿入されている。すなわち、接合管１０は、吸入接続管１２を圧縮要素３に接続する際に、吸入接続管１２を案内する機能を有している。

突出部１２Ａ３は、吸入接続管１２の他方の端部に形成され、内周側から外周側に突出する環状部材である。突出部１２Ａ３には、圧縮要素３側から接合管１０側に向かうにしたがって外径が拡がるように形成されたテーパ面部１２Ａ４が形成されている。すなわち、テーパ面部１２Ａ４は、吸入接続管１２の一方側から他方側に向かうにしたがって外径が拡がるように形成されているものである。また、突出部１２Ａ３には、密閉容器１側の面に形成されたテーパ面部１２Ａ４と、突出部１２Ａ３の形成位置における内周面に形成されたテーパ面部１２Ａ５と、テーパ面部１２Ａ４の反対側に形成されている平坦面部１２Ａ６とを有している。

テーパ面部１２Ａ４は、接合管１０の内径角部１０Ａ４に接触するように設けられている。テーパ面部１２Ａ５は、吸入管１５が挿入される入口となる部分である。テーパ面部１２Ａ５は、密閉容器１側から吸入接続管１２側に向かうにしたがって内径が拡がるように形成されている。すなわち、テーパ面部１２Ａ５は、吸入接続管１２の一方側から他方側に向かうにしたがって内径が拡がるように形成されている。このテーパ面部１２Ａ５が形成されていることにより、吸入管１５を吸入接続管１２の管挿入部１２Ａ７に挿入しやすくなっている。平坦面部１２Ａ６は、吸入接続管１２の長手方向に垂直な平坦面を有しているものである。平坦面部１２Ａ６には、後述する抵抗溶接時に利用される第１の電極２０が設置される。

（吸入管１５）
吸入管１５は、一方が吸入接続管１２に接続され、他方がアキュムレータ１４に接続されているものである。吸入管１５は、吸入接続管１２との接続方法により構成する材質を変更する。たとえば、吸入管１５と吸入接続管１２とをアーク溶接、レーザ溶接などで接合する場合には、吸入管１５は鉄製でなければならないが、一体ロウ付け、ガスロウ付けなどで接合する場合には鉄製であってもよいし、銅製であってもよい。

（第１の溶接部Ｐ）
図３Ｄに示すように、第１の溶接部Ｐは、突出部１２Ａ３と突出部１０Ａ３との接触面に形成されている。すなわち、テーパ面部１２Ａ４と内径角部１０Ａ４との接触面に形成されている。そして、第１の溶接部Ｐのうちの他方の端部側は、径が拡がるように形成されている。第１の溶接部Ｐは、吸入接続管１２と接合管１０とが抵抗溶接されることで形成される。

［動作説明］
次に、動作について説明する。電動要素２により駆動軸４が回転するとローリングピストン６がシリンダ５内を偏芯回転することで、アキュムレータ１４より吸入接続管１２を通って、シリンダ５内に冷媒が導入され、冷媒の圧縮が行われる。圧縮された冷媒は、一旦、密閉容器１内に放出された後、電動要素２の隙間を通って吐出管９より凝縮器など（図示省略）へ排出される。凝縮器、絞り装置、蒸発器などを流れた冷媒は、再びアキュムレータ１４に戻る。このサイクルが繰り返される。

［製造方法について］
図４は、図２に示す吸入接続管１２と接合管１０との接合における抵抗溶接用の電極（第１の電極２０及び第２の電極２１）の構成を模式的に示した水平断面図である。図５Ａは、図４に示す抵抗溶接用の第２の電極２１の構成を模式的に示した図である。図５Ｂは、図４に示す抵抗溶接用の第１の電極２０の構成を模式的に示す斜視図である。図５Ｃは、図４に示す抵抗溶接用の第１の電極２０の構成を模式的に示す側面図である。図５Ｄは、圧縮機１００を製造する際におけるフローチャートである。図４、図５Ａ〜図５Ｄを参照して圧縮機１００の製造方法について説明する。

図５Ｄに示すように、圧縮機１００の接合管１０と吸入接続管１２と吸入管１５とを接続する際には、次の工程を経る。すなわち、圧縮機１００の製造方法では、接合管接続工程と、吸入管接続工程と、吸入接続管接続工程と、電極設置工程と、抵抗溶接工程とを有している。

（接合管接続工程）
接合管接続工程では、鉄製の接合管１０の一方の端部を密閉容器１の胴部１Ａに接続する。具体的には、接合管１０と胴部１Ａとを抵抗溶接する。なお、ここでの抵抗溶接は、密閉容器１内に圧縮要素３及び電動要素２などが設置されていない状態で実施される。このため、密閉容器１の胴部１Ａの内周側を保持する部材などを設置した状態で抵抗溶接を実施することができる。このため、抵抗溶接を実施するため、接合管１０を密閉容器１の胴部１Ａに押しつけても、密閉容器１に歪が発生することを抑制できる。接合管接続工程を実施した後であって、次の吸入接続管接続工程の前に、密閉容器１内に圧縮要素３などを設置する。

（吸入管接続工程）
吸入管接続工程では、吸入管１５の一方の端部を吸入接続管１２の他方の端部に接続する。本吸入管接続工程は、次の吸入接続管接続工程の前に、予め吸入管１５と吸入接続管１２とを接続する工程である。本吸入管接続工程では、たとえば、炉中ロウ付け、ガスロウ付、アーク溶接、レーザ溶接などで接合する。

（吸入接続管接続工程）
吸入接続管接続工程では、鉄製の吸入接続管１２を接合管１０に挿入し、吸入接続管１２の一方の端部を密閉容器１内の圧縮要素３に接続する。

（電極設置工程）
電極設置工程は、吸入接続管１２上に第１の電極２０を設置し、接合管１０の突出部１０Ａ３の背面に第２の電極２１を設置する。すなわち、電極設置工程では、吸入接続管１２の他方の端部に予め形成される突出部１２Ａ３上に第１の電極２０を設置し、接合管１０の他方の端部に予め形成され、第１の突出部１２Ａよりも密閉容器１側に位置する突出部１０Ａ３と密閉容器１との間に介在するように第２の電極２１を設置する工程である。第１の電極２０については、平坦面部１２Ａ６上に設置する。ここで、第１の電極２０及び第２の電極２１は、抵抗溶接に用いる電極であり、抵抗溶接用の電源（図示省略）に接続されている。

電極設置工程では、第１の電極２０の方が第２の電極２１よりも上側にくるように第１の電極２０及び第２の電極２１を設置する。すなわち、密閉容器１が下側に位置し、吸入接続管１２が上側に位置するようにする。

第１の電極２０は、吸入接続管１２の平坦面部１２Ａ６の上に配置され、平坦面部１２Ａ６を下方向へ加圧することで、吸入接続管１２が接合管１０に押しつけられる。
第２の電極２１は、接合管１０（突出部１０Ａ３）の背面（密閉容器１側の面）に配置される。すなわち、第２の電極２１が接合管１０の突出部１０Ａ３の下側に入り込む形で配置される。これにより、第２の電極２１が突出部１０Ａ３と密閉容器１との間に介在することになる。

これにより、第１の電極２０を下側に押しつけることで、吸入接続管１２が接合管１０に押しつけられることになる。このため、第１の電極２０が吸入接続管１２を下側に押しつけても、第２の電極２１の作用により、接合管１０が密閉容器１がめり込んでしまうことを抑制することができ、密閉容器１及び圧縮要素３の歪を抑制することができる。すなわち、第２の電極２１は、吸入接続管１２による接合管１０を密閉容器１に押し込む加圧力を受け、密閉容器１に負荷が掛からないように接合管１０を保持している。

（抵抗溶接工程）
抵抗溶接工程（プロジェクション溶接工程）は、第１の電極２０と第２の電極２１とに電流を流し、接合管１０と吸入接続管１２とを抵抗溶接する工程である。抵抗溶接工程を実施することにより、接合管１０と吸入接続管１２との接触部分に電流が流れて加熱され、接合がなされる。第１の電極２０と第２の電極２１との間に予め設定された大きさの電流を、予め設定された時間流すことで、吸入接続管１２と接合管１０との接触面を接合させる。

［第１の電極２０及び第２の電極２１について］
第１の電極２０及び第２の電極２１の構成などについて説明する。図４、図５Ａ〜図５Ｃを参照して圧縮機１００の製造に利用される第１の電極２０及び第２の電極２１について説明する。

図５Ａに示すように、第２の電極２１は、吸入接続管１２及び接合管１０の全周を安定的に接合するために、左右に分かれる形態を採用している（前後でもよい）。第２の電極２１は、接合管１０及び吸入接続管１２が挿入される開口部２１Ａが形成されている。更に、第２の電極２１は、接合管１０の背面部を切り抜いたような凹形状部２１Ｂと、左右の第２の電極２１に段差が生じないように、筋合わせ目２２とが形成されている。凹形状部２１Ｂは、環状の凹部であり、突出部１０Ａ３が設置される。開口部２１Ａは、凹形状部２１Ｂの中央部に形成されている。

また、密閉容器１と第２の電極２１背面が接触するとそこに電流が流れて接合させたくないところが（又は接合箇所とは異なるところが）接合されてしまう可能性がある。そこで、第２の電極２１には、密閉容器１側の面に絶縁材２３が設けられている。

また、第１の電極２０及び第２の電極２１は、電極は通常銅材または強度を向上させた銅合金材で構成することができる。ここで、接合管１０の突出部１０Ａ３と密閉容器１との間の間隔が狭い場合には、第２の電極２１の強度が不足していると、第１の電極２０を接合管１０に押しつけたときに第２の電極２１が変形し、密閉容器１にも加圧力がかかり、密閉容器１及びシリンダ５を歪ませてしまう可能性がある。そのため、第２の電極２１は、接合管１０との接触部分を銅製または銅合金製とし、密閉容器１側の部分を鉄系非磁性材とし、強度を確保すると良い。

図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、第１の電極２０についても、第２の電極２１と同様に左右に分かれる形態を採用している。第１の電極２０は、吸入管１５を配置される空洞部２０Ａと、空洞部２０Ａの一方側及び他方側にそれぞれ形成された開口部２０Ａ１とを有している。また、第１の電極２０は、吸入接続管１２の平坦面部１２Ａ６と接触する平面部２０Ｂを有している。第１の電極２０及び吸入接続管１２は、平坦面部１２Ａ６と平面部２０Ｂとの面が一致するように構成されているため、第１の電極２０の加圧力が効率的に吸入接続管１２側に伝達され、より確実に抵抗溶接を実施することができる。

［本実施の形態１に係る圧縮機１００の有する効果］
本実施の形態１に係る圧縮機１００は、アキュムレータ１４側の吸入管１５と圧縮要素３とを接続する鉄製の吸入接続管１２と、密閉容器１に接続され、吸入接続管１２が挿入される鉄製の接合管１０とが抵抗溶接により接合されて形成される第１の溶接部Ｐを有する。すなわち、吸入接続管１２と接合管１０とをロウ付けで接合するものではなく、銅といった鉄と比較すると高価な材料を用いなくて済む分、製造コストが増大することを抑制することができる。

本実施の形態１に係る圧縮機１００は、吸入接続管１２が密閉容器１に直に押しつけられて抵抗溶接されたものではなく、吸入接続管１２が接合管１０に押しつけられて抵抗溶接されたものである。すなわち、吸入接続管１２を密閉容器１側が押しつけられたときにおいて、接合管１０が存在していることにより、その押しつける力が直に密閉容器１及び圧縮要素３にかかることが抑制されている。
また、本実施の形態１に係る圧縮機１００は、接合管１０を有しているので、抵抗溶接を実施するときに接合管１０を保持しながら、吸入接続管１２を密閉容器１側に押しつけて抵抗溶接をすることができる。このため、吸入接続管１２が密閉容器１側に押しつけられたときに、その押しつける力が密閉容器１及び圧縮要素３にかかることが抑制されている。
このように、本実施の形態１に係る圧縮機１００は、抵抗接合の実施時に密閉容器１及び圧縮要素３に歪が発生することを抑制できる構成を有しているので、信頼性が低減してしまうことを抑制することができる。

本実施の形態１に係る圧縮機１００は、圧縮要素３に歪が発生することを抑制できるので、歪に基づく圧縮要素３の各種部材の摩耗の増大を抑制することができ、信頼性が低減してしまうことを抑制することができる。

本実施の形態１に係る圧縮機１００は、抵抗溶接で接合管１０と吸入接続管１２とを溶接するため、ガスの飛散、騒音などの発生を抑制し、職場環境が悪化することを抑制することができる。なお、ロウ付けでは、抵抗溶接と比較すると、ガスの飛散、騒音などが発生しやすい。

ロウ付けでは、ロウ材が配管の溶接部に浸透できる状態になるまで、溶接部に熱を加える必要がある。このため、吸入接続管１２に接続された圧縮要素３（シリンダ５など）についても熱が伝達されて圧縮要素３の歪を引き起こしてしまう可能性がある。また、ロウ付けでは、溶接部だけでなく、密閉容器１の側面などにも熱を加える場合がある。この密閉容器１の側面に加える熱により、密閉容器１の歪を引き起こしてしまう可能性がある。一方、本実施の形態１に係る圧縮機１００では、接合管１０と吸入接続管１２とを抵抗溶接で接合するため、熱により圧縮要素３に歪が発生してしまうことを抑制することができ、信頼性が低減してしまうことを抑制することができる。

図１０は、従来例１の説明図である。従来例１では、ロウ付けによる接合のため、吸入接続管１２に銅メッキを施す。そして、吸入接続管１２と接合管１０に接続された案内用の銅パイプ１０ａとをロウ付けする。このように、銅材料を要する分、製造コストが増大する。また、ロウ付けにより生じるシリンダ５の歪に起因する性能低下などの問題、及び職場環境の悪化といった問題が生じうる。しかし、本実施の形態１では、抵抗溶接にて吸入接続管１２と接合管１０とを接合することにより、それらの問題を解決することができる。

図１１は、従来例２の説明図である。従来例２では、吸入接続管を兼ねた吸入管１５にバルジ加工を施し平坦部を備えた膨出部１５Ａを形成し、密閉容器１の側面外側にバーリング加工により膨出させて胴部膨出部１ＡＡを形成している。そして膨出部１５Ａと密閉容器１の胴部膨出部１ＡＡとを溶接している。この方法では、抵抗溶接のためにかけた加圧力が密閉容器１が直接受けることになり、密閉容器１の変形だけでなく、圧縮要素３側であるシリンダ５を変形させてしまうことになる。このため、圧縮機の性能低下などを引き起こし、信頼性を損なう可能性がある。しかし、本実施の形態１では、接合管１０を追加し、接合管１０で荷重を受けることで、シリンダ５の変形を防止することができる構成となっており、圧縮機１００の信頼性が低減することを抑制することができる。

また、図１１の態様では、接合管１０のような構成を有しておらず、膨出部１５Ａと密閉容器１とが直に接触している。このため、加圧されている部材（膨出部１５Ａ）が押し込まれないように保持しにくい。一方、本実施の形態１に係る圧縮機１００では、接合管１０を有しているので、抵抗溶接時に押し込まれる部材を保持しやすい。

本実施の形態１では、吸入接続管１２と接合管１０とが抵抗溶接されて接合される態様について説明したが、それに限定されるものではない。鉄製の吸入接続管１２と鉄製の接合管１０とを接合することができるのであれば、抵抗溶接以外の接合方法を採用してもよい。

［実施の形態１の変形例］
図６は、本実施の形態１に係る圧縮機１００の接合管１０の変形例であって、電極受け部をテーパ形状にした態様を説明する模式図である。図６は、接合管１０などの水平断面図である。図６に示すように、接合管１０は、一方側から他方側に向かうにしたがって外径が拡がるように形成された筒状部１０Ｂ２を有している。筒状部１０Ｂ２の外周面が電極受け部である。図６の態様では、左右に分割された第２の電極２１を左右に拡げるよう力がかかるため、保持する機構を追加する必要があるが、垂直方向の負荷が低減されるため、第２の電極２１の寿命を延ばす効果がある。また、接合管１０の鍛造による成形がしやすくなるという効果もある。

実施の形態２．
図７は、本実施の形態２に係る圧縮機１００の吸入接続管１２０と接合管１１０との接合について模式的に示す断面図である。図８Ａは、接合管１１０の構成を説明する模式図である。図８Ｂは、吸入接続管１２０の構成を説明する模式図である。図７、図８Ａ及び図８Ｂを参照して本実施の形態２に係る圧縮機１００について説明する。なお、本実施の形態２では、実施の形態１と共通する構成については同一符号を付し、相違点について中心に説明する。

実施の形態１では、第１の溶接部Ｐが、接合管１０の内径角部１０Ａ４と吸入接続管１２のテーパ面部１２Ａ４との接触面に形成されている態様であった。一方、本実施の形態２では、接合管１１０に内径角部１０Ａ４を形成せず、その代わりに接合管１０の長手方向に平行な断面が直角になるようにしている。そして、接合管１１０には、突出部１０Ａ３の形成位置に突起１１０Ａ４を形成している。また、本実施の形態２では、吸入接続管１２０の突出部１２Ａ３の代わりにテーパ面部１２Ａ４を有さない突出部１２０Ａ３を形成している。

接合管１０は、他方の端部に形成され、内周側から外周側に突出し、突出部１２０Ａ３よりも圧縮要素３側に設けられている突出部１０Ａ３を有している。そして、この突出部１０Ａ３は、突出部１２０Ａ３と対向するように形成され、突出部１２０Ａ３側に突出する突起１１０Ａ４を有する。突起１１０Ａ４は、突出部１０Ａ３と突出部１２０Ａ３との対向する面に沿うように環状に形成されている。ここで、突起１１０Ａ４は、第１の突起に対応している。

吸入接続管１２は、他方の端部に形成され、内周側から外周側に突出する環状の突出部１２０Ａ３を有している。突出部１２０Ａ３と突出部１０Ａ３とは、対向して設けられている。そして、この突出部１２０Ａ３は、突出部１０Ａ３との対向面と平行に形成されている。すなわち、突出部１２０Ａ３の突出部１０Ａ３側の面は、鉛直方向に平行となっている。

図示は省略しているが、第１の溶接部Ｐについては、突出部１２０Ａ３と突起１１０Ａ４との接触面に形成されている。

［本実施の形態２に係る圧縮機１００の有する効果］
本実施の形態２に係る圧縮機１００は、実施の形態１に係る圧縮機１００と同様の効果を有することに加えて次の効果を有する。

本実施の形態２に係る圧縮機１００は、接合管１１０が突起１１０Ａ４を有しているので、吸入接続管１２０がシリンダ５内に挿入された際に吸入接続管１２０の芯と接合管１１０の芯とがずれていても、突出部１２０Ａ３と突出部１０Ａ３との接触面が安定するために、接合品質を向上させることができる。

［実施の形態２の変形例］
図９は、本実施の形態２に係る圧縮機１００の接合管１１０の変形例であって、突起を形成するものを吸入接続管１２０とした態様を説明する模式図である。図９に示すように、接合管１１０に突起１１０Ａ４を形成するのではなく、吸入接続管１２０に突起１２０Ａ４を形成してもよい。すなわち、突出部１２０Ａ３は、突出部１０Ａ３との対向する面に形成され、突出部１０Ａ３側に突出する突起１２０Ａ４を有する。突起１２０Ａ４は、突出部１０Ａ３と突出部１２０Ａ３との対向する面に沿うように環状に形成されている。ここで、突起１２０Ａ４は、第１の突起に対応している。

なお、本実施の形態２と本実施の形態２の変形例とを組み合わせて、両方に突起を形成する態様であってもよい。すなわち、接合管１１０に突起１１０Ａ４を形成するとともに、吸入接続管１２０に突起１２０Ａ４を形成してもよい。

また、吸入接続管１２０はシリンダ５の挿入部に通常圧入される。ここで、吸入接続管１２０の圧縮要素接続部１２Ａ１とシリンダ５との接触位置に、絶縁シール材を備えてもよい。これにより、吸入接続管１２０の圧入によるシリンダ５の歪を抑えることができると共に、溶接電流が分流せず、溶接電流が吸入接続管１２０と接合管１１０との間に集中するため、抵抗溶接を安定的に行うことができる。

１ 密閉容器、１Ａ 胴部、１ＡＡ 胴部膨出部、１Ｂ 上シェル、２ 電動要素、２Ａ 固定子、２Ｂ 回転子、３ 圧縮要素、４ 駆動軸、５ シリンダ、６ ローリングピストン、７ 上軸受、８ 下軸受、９ 吐出管、１０ａ 銅パイプ、１０ 接合管、１０Ａ１ 縮径部、１０Ａ２ 筒状部、１０Ａ３ 突出部、１０Ａ４ 内径角部、１０Ｂ２ 筒状部、１２ 吸入接続管、１２Ａ 第１の突出部、１２Ａ１ 圧縮要素接続部、１２Ａ２ 直管部、１２Ａ３ 突出部、１２Ａ４ テーパ面部、１２Ａ５ テーパ面部、１２Ａ６ 平坦面部、１２Ａ７ 吸入管挿入部、１２ＡＡ 筒状部、１４ アキュムレータ、１４Ａ 冷媒流入管、１５ 吸入管、１５Ａ 膨出部、２０ 第１の電極、２０Ａ 空洞部、２０Ａ１ 開口部、２０Ｂ 平面部、２１ 第２の電極、２１Ａ 開口部、２１Ｂ 凹形状部、２２ 筋合わせ目、２３ 絶縁材、１００ 圧縮機、１１０ 接合管、１１０Ａ４ 突起、１２０ 吸入接続管、１２０Ａ３ 突出部、１２０Ａ４ 突起、Ｐ 第１の溶接部。

本発明に係る圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮要素と、密閉容器内に設けられ、圧縮要素を駆動する電動機要素と、一方が密閉容器に接続された接合管と、接合管に挿入され、一方が圧縮要素に接続された吸入接続管と、一方が吸入接続管の他方に接続された吸入管と、を備え、吸入接続管は、他方の端部に設けられ、内周側から外周側に突出する環状の第１の突出部を有し、第１の突出部は、吸入接続管の一方側から他方側に向かうにしたがって外径が拡がるテーパ面部を有し、接合管は、他方の端部の内周面に環状の内径角部を有し、吸入接続管及び接合管は、吸入接続管の第１の突出部のテーパ面部と接合管の他方の端部の内径角部とが接続された第１の溶接部を有するものである。

本発明に係る圧縮機によれば、吸入管と圧縮機構とを接続する吸入接続管と、密閉容器に接続され、吸入接続管が挿入される接合管とが接合されているものであり、これらを鉄と比較すると高価な銅で構成する必要がないことから、製造コストが増大することを抑制することができる。

Claims (12)

1. 密閉容器と、
   前記密閉容器内に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮要素と、
   前記密閉容器内に設けられ、前記圧縮要素を駆動する電動機要素と、
   一方が前記密閉容器に接続された鉄製の接合管と、
   前記接合管に挿入され、一方が前記圧縮要素に接続された鉄製の吸入接続管と、
   一方が前記吸入接続管の他方に接続された吸入管と、
   を備え、
   前記吸入接続管は、
   他方の端部に形成され、内周側から外周側に突出する環状の第１の突出部を有し、
   前記吸入接続管及び前記接合管は、
   前記吸入接続管の前記第１の突出部と前記接合管の他方の端部とが接合されている
   ことを特徴とする圧縮機。
2. 前記吸入接続管及び前記接合管は、
   前記吸入接続管の前記第１の突出部と前記接合管の他方の端部とが抵抗溶接されて第１の溶接部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記第１の突出部は、
   前記吸入接続管の一方側から他方側に向かうにしたがって外径が拡がるように形成されたテーパ面部を有し、
   前記接合管は、
   他方の端部の内周面に環状の内径角部を有し、
   前記内径角部には、
   前記テーパ面部が押しつけられ、
   前記第１の溶接部は、
   少なくとも前記内径角部と前記テーパ面部との接触面に形成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
4. 前記接合管は、
   前記接合管の一方側から他方側に向かうにしたがって外径が拡がるように形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧縮機。
5. 前記接合管は、
   他方の端部に形成され、内周側から外周側に突出し、前記第１の突出部よりも前記圧縮要素側に設けられている第２の突出部を有し、
   前記第１の突出部と前記第２の突出部とは、対向して設けられ、
   前記第１の溶接部は、
   少なくとも前記第１の突出部と前記第２の突出部との対向する面に形成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
6. 前記第１の突出部は、
   前記第２の突出部との対向する面に形成され、前記第２の突出部側に突出する第１の突起を有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。
7. 前記第１の突起は、
   前記第１の突出部と前記第２の突出部との対向する面に沿うように環状に形成されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の圧縮機。
8. 前記第２の突出部は、
   前記第１の突出部との対向する面に形成され、前記第１の突出部側に突出する第２の突起を有する
   ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の圧縮機。
9. 前記第２の突起は、
   前記第１の突出部と前記第２の突出部との対向する面に沿うように環状に形成されている
   ことを特徴とする請求項８に記載の圧縮機。
10. 前記密閉容器と前記接合管とは、
    前記密閉容器及び前記接合管が抵抗溶接で接合されて第２の溶接部が形成されている
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の圧縮機。
11. 密閉容器と、
    前記密閉容器内に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮要素と、
    前記密閉容器内に設けられ、前記圧縮要素を駆動する電動機要素と、
    を備えた圧縮機の製造方法であって、
    鉄製の接合管の一方の端部を前記密閉容器に接続する接合管接続工程と、
    鉄製の吸入接続管を前記接合管に挿入し、前記吸入接続管の一方の端部を前記圧縮要素に接続する吸入接続管接続工程と、
    前記吸入接続管の他方の端部上に第１の電極を設置し、前記接合管上に第２の電極を設置する電極設置工程と、
    前記第１の電極と前記第２の電極とに電流を流し、前記接合管と前記吸入接続管とを抵抗溶接する抵抗溶接工程と、
    を有する
    ことを特徴とする圧縮機の製造方法。
12. 前記電極設置工程では、
    前記第１の電極の方が前記第２の電極よりも上側にくるように前記第１の電極及び前記第２の電極を前記吸入接続管及び前記接合管に設置し、
    前記抵抗溶接工程では、
    前記第１の電極を前記第１の突出部に押し付けるとともに、
    前記第１の突出部に前記第１の電極が押しつけられて前記吸入接続管及び前記接合管が前記圧縮要素側に移動しないように前記第２の電極を保持しながら前記抵抗溶接を実施する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の圧縮機の製造方法。

Images