WO2022172709A1

WO2022172709A1 - 圧縮機及び機器

Info

Publication number: WO2022172709A1
Application number: PCT/JP2022/001790
Authority: WO
Inventors: 敏飯塚; 章史兵藤
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2021-02-15
Filing date: 2022-01-19
Publication date: 2022-08-18
Also published as: JP7561391B2; CN116420025A; JPWO2022172709A1

Abstract

【課題】軽金属を主成分とする材料からなるフレームを鉄系容器に歪みなく固定した、低コストで軽量かつ長期信頼性の高い圧縮機の提供。【解決手段】圧縮機構部の構成部品である比重５以下の軽金属製のフレーム３０に鉄を主成分とする部材９７を止着し、上記部材９７を鉄系容器１に溶接して当該鉄系容器１に上記比重５以下の軽金属製部品であるフレーム３０を固定した構成としてある。これにより、軽金属を主成分とするフレーム３０と鉄系容器１を直接溶接する場合のように軽金属製のフレーム３０に歪みを発生させることなくフレーム３０を前記鉄系容器１に固定できる。また組み立て工数を低減できるため、低コストで軽量かつ長期信頼性の高い圧縮機を提供することができる。

Description

圧縮機及び機器

　本開示は、鉄系容器に軽金属を主成分とした材料からなるフレームを固定して軽量化した圧縮機及びこの圧縮機を用いた機器に関する。

　近年、地球環境保護の観点から化石燃料の使用を減らすために、冷凍サイクルに用いられている圧縮機の高効率化・軽量化が進められている。
　特許文献１は冷凍サイクルに用いられている圧縮機を開示する。この圧縮機の圧縮機構部品、例えば圧縮機が備える回転体を支持するフレームは比重の大きい鉄系部材で構成されている。
　特許文献２は他の圧縮機を開示する。この圧縮機は、圧縮機の高効率化・軽量化を図るため、回転体を支持するフレームを、軽金属を主成分とする材料に変更し、鉄を主成分とする鉄系容器に固定して構成する。

特開２００９－２２９０号公報特開２０１０－８４６８８号公報

　（本開示の基礎となった知見等）
　発明者らが本開示に想到するに至った当時、圧縮機は、特許文献１に開示されているように、材料が鉄系からなるフレームと、材料が鉄系からなる容器を溶接固定して構成してあった。この構成によると、フレームと容器は互いに鉄系金属であるため、溶接固定は容易であるが、圧縮機の重量が大きくなる。これを解決すべくフレームを軽金属が主成分である材料に変更すると、融点や熱伝導率に大きな差が生じる。そのため、溶接固定が困難になり信頼性に欠けるという課題があった。
　一方、特許文献２に開示されているもう一つの圧縮機は、軽金属であるアルミニウム合金からなるフレームを、材料が鉄系からなる容器の内側に、焼き嵌め或いは圧入固定する。容器の外側から、材料がすべて鉄、或いは溶接部のみが鉄で構成される係止部材でフレームを係止し、その係止部材と容器を溶接する。
　しかし、特許文献２に記載されている構成にすると、フレームの焼き嵌めや圧入工程の後に係止部材を挿入し溶接するという多くの工程を経る。そのため、組み立てコストが高くなるといった課題があった。また、焼き嵌めや圧入固定時に、比較的硬度の低いフレームに強い応力が加わって歪みが生じるため、性能のばらつきや、長期使用時における信頼性低下の可能性があった。
　また、フレームと鉄系容器との嵌合がすきま嵌めであるような構成の場合は、特許文献２に記載される固定方法では、容器の外側から仕上げ加工されたフレームを係止する。そのため、係止部材の挿入または締めつけ時に、比較的硬度の低いフレームに歪みが発生し、性能のばらつきや、信頼性の低下を引き起こす可能性があった。
　発明者らはこのような課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。

　本開示は、軽金属を主成分とする材料からなるフレームを鉄系容器に歪みなく固定して、低コストで軽量かつ長期信頼性の高い圧縮機を提供する。

　本開示の圧縮機は、軽金属を主成分とする比重５以下の軽金属で圧縮機構部のフレームを構成する。また本開示の圧縮機は、フレームに鉄を主成分とする部材を止着し、部材を鉄系容器に溶接して上記比重５以下の軽金属からなるフレームを鉄系容器に固定した構成としてある。

　本開示の圧縮機は、軽金属を主成分とするフレームにあらかじめ鉄を主成分とする部材を止着し、鉄を主成分とする部材と鉄系容器を溶接している。そのため、軽金属を主成分とするフレームと鉄系容器を直接溶接する場合のように軽金属製フレームに歪みを発生させることなくフレームを鉄系容器に固定できるとともに、組み立て工数も低減できる。よって、低コストで軽量かつ長期信頼性の高い圧縮機を提供することができる。

実施の形態１に係る圧縮機の断面図実施の形態１に係る圧縮機の要部となる鉄系容器とフレームとの固定部を示す拡大断面図実施の形態１－２に係る圧縮機の要部となる鉄系容器とフレームとの固定部を示す拡大断面図実施の形態１－３に係る圧縮機の要部となる鉄系容器とフレームとの固定部におけるボルト部材のボルト頭部の直径Ａと鉄系容器の溶接孔となる貫通孔直径Ｂとの関係を示す断面図実施の形態１－３における圧縮機のボルト部材のボルト頭部を示す図実施の形態１－３における圧縮機のボルト部材の他のボルト頭部を示す図実施の形態１－４に係る圧縮機の要部となる鉄系容器とフレームとの固定部を示す拡大断面図実施の形態１－５に係る圧縮機の要部となる鉄系容器とフレームとの固定部を示す拡大断面図実施の形態１－６に係る圧縮機の要部となる鉄系容器とフレームとの固定部を示す拡大断面図実施の形態１－７に係る圧縮機の要部となる鉄系容器とフレームとの固定部を示す拡大断面図実施の形態２に係る圧縮機の断面図

　以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

　（実施の形態１）
なお、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではない。

　［１－１．構成］
　図１は、実施の形態１に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。
　このスクロール圧縮機４１ａは、密閉された鉄系容器１内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０を駆動する電動機構部２０とが配置されている。
　鉄系容器１は、胴部１ａと下蓋１ｂと上蓋１ｃとで構成されている。胴部１ａは、上下方向に沿って延びる円筒状に形成される。下蓋１ｂは、胴部１ａの下部開口を塞ぐ。上蓋１ｃは、胴部１ａの上部開口を塞ぐ。鉄系容器１は、底部に潤滑油を貯留する貯油部４が形成されている。
　鉄系容器１には、圧縮機構部１０に冷媒を導入する冷媒吸込管２と、圧縮機構部１０にて圧縮された冷媒を鉄系容器１の外に吐出する冷媒吐出管３とを設けている。

　圧縮機構部１０は、固定スクロール１１と、旋回スクロール１２と、旋回スクロール１２を旋回駆動する回転軸１３とを有している。
　電動機構部２０は、鉄系容器１に固定されたステータ２１と、ステータ２１の内側に配置されたロータ２２とを備える。ロータ２２には回転軸１３が固定される。回転軸１３の上端には、回転軸１３に対して偏心する偏心軸１３ａが形成されている。

　固定スクロール１１及び旋回スクロール１２の下方には、固定スクロール１１及び旋回スクロール１２を支持するフレーム３０が設けられている。
　フレーム３０には、回転軸１３を軸支する軸受部３１と、ボス収容部３２とが形成されている。フレーム３０は、鉄系容器１に本開示の実施形態による固定方法によって固定される。

　固定スクロール１１は、円板状の固定スクロール鏡板１１ａと、固定スクロール鏡板１１ａに立設した渦巻状の固定渦巻きラップ１１ｂと、固定渦巻きラップ１１ｂの周囲を取り囲むように立設した外周壁部１１ｃとを備える。固定スクロール鏡板１１ａの略中心部に吐出ポート１４が形成されている。
　旋回スクロール１２は、円板状の旋回スクロール鏡板１２ａと、旋回スクロール鏡板１２ａのラップ側端面に立設した旋回渦巻きラップ１２ｂと、旋回スクロール鏡板１２ａの反ラップ側端面に形成した円筒状のボス部１２ｃとを備えている。
　固定スクロール１１の固定渦巻きラップ１１ｂと旋回スクロール１２の旋回渦巻きラップ１２ｂとは相互に噛み合わされ、固定渦巻きラップ１１ｂと旋回渦巻きラップ１２ｂとの間に複数の圧縮室１５が形成される。
　ボス部１２ｃは、旋回スクロール鏡板１２ａの略中央に形成される。偏心軸１３ａはボス部１２ｃに挿入され、ボス部１２ｃはボス収容部３２に収容される。
　固定スクロール１１は、外周壁部１１ｃで複数本のボルト（図示せず）を用いてフレーム３０に固定される。一方、旋回スクロール１２は、オルダムリングなどの自転拘束部材１７を介して固定スクロール１１に支持されている。旋回スクロール１２の自転を拘束する自転拘束部材１７は、固定スクロール１１とフレーム３０との間に設けている。これにより、旋回スクロール１２は、固定スクロール１１に対して、自転しないで旋回運動をする。

　回転軸１３の下端部１３ｂは、鉄系容器１の下部に配置されたサブフレーム１８に軸支されている。また、回転軸１３の下端には容積型のオイルポンプ５を設けている。オイルポンプ５は、その吸い込み口が貯油部４内に存在するように配置する。オイルポンプ５は、回転軸１３によって駆動され、鉄系容器１の底部に設けられた貯油部４にある潤滑油を、圧力条件や運転速度に関係なく、確実に吸い上げることができる。よって、オイル切れの心配も解消される。
　回転軸１３には、回転軸オイル供給孔１３ｃが形成されている。回転軸オイル供給孔１３ｃは、回転軸１３の下端部１３ｂから偏心軸１３ａに至る。オイルポンプ５で吸い上げた潤滑油は、回転軸１３内に形成している回転軸オイル供給孔１３ｃを通じて、サブフレーム１８の軸受部、フレーム３０の軸受部３１、ボス部１２ｃ内に供給される。

　冷媒吸込管２から吸入される冷媒は、吸入ポート１５ａから圧縮室１５に導かれる。圧縮室１５は、外周側から中央部に向かって容積を縮めながら移動する。圧縮室１５で所定の圧力に到達した冷媒は、固定スクロール１１の中央部に設けた吐出ポート１４から吐出室６に吐出される。吐出ポート１４には吐出弁を設けている。圧縮室１５で所定の圧力に到達した冷媒は、吐出弁を押し開いて吐出室６に吐出される。吐出室６に吐出された冷媒は、鉄系容器１内上部に導出され、冷媒吐出管３から吐出される。
　旋回スクロール１２は所定の中間圧力を旋回スクロール鏡板１２ａに印加することで、固定スクロール１１に押しつけられる。これによりスラスト面からの漏れ損失を低減させることができる。

　本実施の形態による機器は、スクロール圧縮機４１ａ、凝縮器４２、減圧装置４３、及び蒸発器４４が配管によって環状に接続されている。凝縮器４２では冷媒吐出管３から吐出される冷媒を凝縮し、減圧装置４３では凝縮器４２で凝縮された冷媒を減圧し、蒸発器４４では減圧装置４３で減圧された冷媒を蒸発させる。
　蒸発器４４で蒸発された冷媒は、冷媒吸込管２からスクロール圧縮機４１ａに戻される。

　以上のように構成されているスクロール圧縮機４１ａのフレーム３０およびサブフレーム１８の母材は、比重５以下の軽金属（アルミ合金）を主成分とする材料で形成される。一方、鉄系容器１の母材は鉄を主成分とする材料で形成される。したがって、上記フレーム３０およびサブフレーム１８を鉄系容器１に直接溶接固定すると既述しているように、融点や熱伝導率の差により溶接固定が困難で歪が生じ信頼性も欠けるという課題が生じる。
　そこで本実施の形態のスクロール圧縮機４１ａでは、図２に示すように、まずフレーム３０およびサブフレーム１８の外周に鉄を主成分とする部材９７をあらかじめ止着する。その後、部材９７と鉄系容器１を溶接Ｚする。これにより、フレーム３０およびサブフレーム１８は鉄系容器１に間接的に固定される。

　［１－２．動作］
　以上のように構成した本開示のスクロール圧縮機４１ａは、あらかじめ鉄を主成分とする部材９７をフレーム３０およびサブフレーム１８に止着しておき、部材９７を鉄系容器１に溶接Ｚするという単一工程で簡単にフレーム３０およびサブフレーム１８を鉄系容器１に歪なく固定することができる。
　すなわち、本開示のスクロール圧縮機４１ａは、圧縮機軽量化のため、圧縮機構部１０のフレーム３０およびサブフレーム１８の母材を、比重５以下の軽金属（アルミ合金）を主成分とする材料としている。そのため、鉄を主成分とする材料からなる鉄系容器１にフレーム３０およびサブフレーム１８を直接溶接Ｚするのが困難で歪を発生させる恐れがある。
　しかしながら、上記フレーム３０およびサブフレーム１８の外周に鉄を主成分とする部材９７をあらかじめ止着しておき、この鉄を主成分とする部材９７と鉄系容器１を溶接Ｚする。そうすることで、フレーム３０およびサブフレーム１８に歪を発生させることなく単一の溶接工程のみによって、フレーム３０およびサブフレーム１８を鉄系容器１に固定できる。これにより、低コスト化が可能になるとともに、例えば、回転軸１３を軸支するフレーム３０とサブフレーム１８のそれぞれの軸受部３１の軸心のずれを抑制できる。よって、性能や信頼性が低下するのを防止して、長期信頼性を確保できる。

　ここで、鉄を主成分とする部材９７のフレーム３０およびサブフレーム１８への止着は、図２では、部材９７の小径軸部９７ａをフレーム３０およびサブフレーム１８に設けた部材止着用穴５０に密接挿入することによって簡単に行える。そうすることで、組み立て容易化によるコストダウンを促進している。
　また、上記部材止着用穴５０は入り口側を大径孔５０ａとして部材９７の大径部９７ｂとの間に間隙Ｔを形成し、この間隙Ｔにより断熱効果を持たせる。そうすることで、溶接Ｚ部分から部材９７の大径部９７ｂを介してフレーム３０およびサブフレーム１８に伝導する熱の影響を低減する。

　なお、上記鉄を主成分とする部材９７のフレーム３０およびサブフレーム１８に対する止着は上記構成に限定されるものではない。
　例えば実施の形態１－２として図３に示すように、小径軸部９７ａをネジ化したボルト部材１０２として螺合することにより止着する構成としてもよい。そうすることで、組み立て容易化によるコストダウンの促進を実現できる。
　この場合、フレーム３０およびサブフレーム１８の母材は軽金属であるため、鉄を主成分とするボルト部材１０２を螺着する際に歪みが発生する。しかしながら、あらかじめ螺着した状態で仕上げ加工を施すことでこれらの歪みが除去される。これにより、性能の低下を防ぎ、高い信頼性の圧縮機を提供することができる。

　また、上記部材９７は図３に示すように、凹部９９を有するボルト部材１０２とするのが好ましい。このボルト部材１０２、フレーム３０およびサブフレーム１８は異種金属であり、線膨張係数が異なるため、温度変化により膨張・収縮差が生じる。しかしながら、ねじ嵌めあい部の山同士が弾性変形する範囲内でこの差を吸収できる。これにより繰り返し温度変化があるような過酷な状況下においても長期的な信頼性を確保した圧縮機を提供できる。また、溶接Ｚ時に発生する有害なスパッタ（金属粒）をボルト部材１０２の凹部９９の中にとどまらせる効果がある。六角ボルトのように凹部９９がない場合はボルト頭部に凹部９９に相当するザグリを設けてもよい。

　図４は、実施の形態１－２におけるボルト部材１０２のボルト頭部１０２ｂの直径Ａと鉄系容器１に設けられた溶接用の貫通穴９６の直径Ｂの関係を示す（部材９７であっても同様であるが、ボルト部材１０２の場合を例にして説明する）。直径Ａと直径Ｂは、Ａ＞Ｂを満たすようになっており、鉄系容器１の溶接用の貫通穴９６をボルト部材１０２のボルト頭部１０２ｂで覆い隠せるように構成してある。
　これにより、溶接Ｚ時の熱が、前記した間隙Ｔによる断熱効果によって、融点の低い軽金属であるフレーム３０及びサブフレーム１８に伝わりにくくなり、フレーム３０及びサブフレーム１８の割れ・歪みなどの不具合を抑制できる。ボルト部材１０２のボルト頭部１０２ｂの形状が図５Ａに示す円筒形でない（例：図５Ｂに示す六角ボルトなど）の場合は、ボルト頭部１０２ｂの対辺の距離をＡとする。
　また、ボルト部材１０２のボルト１０２ａの嵌めあい長さＬとボルト部材１０２のボルト１０２ａの直径Ｄの関係が、０．４≦Ｌ／Ｄ≦８．０　を満たすようになっている。Ｌ／Ｄが０．４を下回るとボルト部材１０２の締結ゆるみなどにより軸力の低下を引き起こし、構造的強度を満足することができない可能性がある。また、空気調和装置や給湯器などに使用される圧縮機は、使用環境により様々な温度変化に対応することが求められる。そのため、Ｌ／Ｄが８．０を上回ると、温度変化による異種金属の膨張収縮率の差に起因するボルト１０２ａと部材止着用穴（この場合の部材止着用穴はネジ孔となっている）５０の伸びの差（ボルト部材１０２の頭部座面からの距離が大きくなるほど伸びの差が大きい）の影響による、ボルト１０２ａの山同士のせん断破壊を引き起こす可能性がある。

　また、フレーム３０及びサブフレーム１８に設けられた部材止着用穴５０には、容器内空間と連通する空気孔（貫通孔）１００が設けられている。上記構成によれば、溶接Ｚ時の熱により膨張する部材止着用穴５０に存在する空気が、容器内の空間に導出される構造になっている。そのため、ボルト部材１０２の場合はそのボルト１０２ａ（この場合、部材止着用穴５０はネジ穴）の締め付けやボルト部材１０２のボルト１０２ａの山同士のかみ合いへの影響をなくすことができる。また、ボルト部材１０２には既述したように軸方向に貫通する通し孔９８（図３に記載）を設けてもよい。これによりボルト部材１０２の凹部９９の中に溶融固化物が形成される時に空隙が発生しないため、溶接強度を安定させることができる。

　また、本実施の形態ではフレーム３０に締結される圧縮部形成部品、例えば固定スクロール１１の母材は、フレーム３０と同等の線膨張係数を有する軽金属を主成分とする材料となっている。この構成により軽量化が期待できるうえに、温度変化に対して同じように膨張収縮するため、部品間の隙間が適切に維持され、長期的な信頼性を確保できる。また、固定スクロール１１と嵌合される旋回スクロール１２の母材も、固定スクロール１１と同等の線膨張率を有する軽金属を主体とする材料となっている。この構成によりさらなる軽量化が可能であると同時に、温度変化に対して同じように膨張収縮する。そのため、ラップ間の隙間が適切に維持され、高効率な圧縮機とすることができる。

　以上、上記実施の形態１～実施の形態１－３では、軽金属を主成分とするフレーム３０及びサブフレーム１８に、鉄を主成分とする部材９７もしくはボルト部材１０２をそれ自体で直接、止着する事例を説明した。
　しかし上記部材９７は、例えば図６に実施の形態１－４として示すように、鉄を主成分とする部材９７を、止め具１０３（例：ボルト）でフレーム３０及びサブフレーム１８に固定してもよい。あるいは、ボルト部材１０２の場合は、図７に実施の形態１－５として示すように、ボルト１０２ａ及びナット１０５を用いてフレーム３０及びサブフレーム１８を挟み込むように固定する方法としてもよい。

　上記各構成によれば、部材９７あるいはボルト部材１０２とフレーム３０及びサブフレーム１８との結合が、溶接Ｚと止め具１０３との二箇所、或いは溶接Ｚとナット１０５の二箇所で行われるために、溶接強度が安定したものとなり、より信頼性を向上させることができる。また、鉄を主成分とする部材９７もしくはボルト部材１０２を固定した状態でフレーム３０及びサブフレーム１８を仕上げ加工することで、固定時に発生するフレーム３０及びサブフレーム１８の歪みを除去することができる。更に、異なる線膨張係数に起因する温度変化での膨張率または収縮率の違いを、止め具１０３の弾性変形できる範囲内で吸収できる。

　また、軽金属を主成分とするフレーム３０及びサブフレーム１８に直接ネジ加工を施せない場合でも対応が可能である。したがって、フレーム３０及びサブフレーム１８にあらかじめ固定する鉄を主成分とする部材９７もしくはボルト部材１０２は、直接螺着する形状に限定されない。

　また、図８に実施の形態１－６として示すように、フレーム３０及びサブフレーム１８と直接接触するボルト座面は、部材の線膨張率差で生じる熱応力による塑性変形を抑えるためにワッシャー９５などを用いて接触面積を大きくとるようにしておくことが望ましい。

　また、図９に実施の形態１－７として示すように、小径軸部９７ａをテーパー形状とし、小径軸部９７ａが挿入される部材止着用穴５０をテーパー形状とすることが望ましい。このように、小径軸部９７ａと、小径軸部９７ａが挿入される部材止着用穴５０とをテーパー形状とすることで、熱膨張率の差に起因するアルミ部材の座面の陥没を回避できる。

　［１－３．効果等］
　以上のように、本開示の圧縮機は、密閉された鉄系容器１内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０を駆動する電動機構部２０とを有する。前記圧縮機構部１０は、回転軸１３と、前記回転軸１３を支持するフレーム３０とを有する。前記回転軸１３を支持する前記フレーム３０の母材は比重５以下の軽金属とする。前記フレーム３０にはあらかじめ鉄を主成分とする部材９７が止着されている。前記鉄を主成分とする前記部材９７を同じく前記鉄を主成分とする前記鉄系容器１に溶接固定して間接的に前記鉄系容器１とフレーム３０を固定している。
　これにより、フレーム３０、ひいてはフレーム３０を内蔵した圧縮機の大幅な軽量化を図ることができる。更に、軽金属製のフレーム３０を歪みなく鉄系容器１に固定でき、かつ、組み立て工数も低減できる。よって、低コストで軽量かつ長期信頼性の高い圧縮機を提供することができる。

　また本実施の形態は、前記フレーム３０に螺旋状の部材止着用穴５０を設けて、前記鉄を主成分とする前記部材９７を螺着した構成としている。
　これにより、鉄を主成分とする部材９７を直接フレーム３０に固定して構成の簡素化を図ることができる。

　また本実施の形態の前記フレーム３０に螺着する前記鉄を主成分とする前記部材９７は、ボルト部材１０２としている。
　これにより、フレーム３０の螺旋状ネジ溝付きとした部材止着用穴５０への締め付けトルクの管理が容易になり、製造コストを削減できる。なお、前記ボルト１０２ａはナット１０５と対で使用しないものを含む。

　また本実施の形態の前記フレーム３０に螺着する前記ボルト部材１０２は、凹部９９を有する構造としている。
　これにより、繰り返し温度変化があるような過酷な状況下で使用される場合においても長期的な信頼性を確保できるとともに、溶接Ｚ時に発生する有害なスパッタ（金属粒）をボルト部材１０２の凹部９９の中にとどまらせることができる。よって、信頼性をより高いものとすることができる。

　また本実施の形態の前記ボルト部材１０２のボルト頭部１０２ｂの直径Ａと、前記鉄系容器１に設けられた溶接用の貫通穴９６の直径Ｂの関係が、Ａ＞Ｂを満たすようにしている。なお、前記ボルト部材１０２の前記ボルト頭部１０２ｂが円筒状でない（例：六角ボルトなど）場合は、前記ボルト頭部の対辺の長さをＡとしている。
　これにより、溶接熱のフレーム３０に対する伝熱を低減して部材の割れ・歪みなどの不具合を抑制し、信頼性を向上させることができる。
　また本実施の形態の前記ボルト部材１０２は、ボルトの嵌めあい長さＬとボルトの直径Ｄの関係が、０．４≦Ｌ／Ｄ≦８を満たすように構成している。
　これにより、ボルト部材１０２の構造的強度を満足し、かつ、せん断破壊を防止することができ、信頼性をより一層高いものとすることができる。

　また、本実施の形態の前記フレーム３０に設けた部材止着用穴５０には、前記鉄系容器１の内部空間と連通する空気孔１００を設けた構成としている。
　これにより、溶接Ｚ時の熱により膨張する部材止着用穴５０の空気を、鉄系容器１内の空間に導出することができる。更に、部材止着用穴５０内の空気膨張による部材９７若しくはボルト部材１０２のフレーム３０への固定に対する影響を低減し、フレーム３０との結合を良好なものとすることができる。

　また本実施の形態の前記部材９７若しくは前記ボルト部材１０２は、止め具１０３或いはナット１０５などの係合手段を用いてフレーム３０の前記部材止着用穴５０に止着してもよい。
　これにより、部材９７あるいはボルト部材１０２とフレーム３０及びサブフレーム１８との溶接強度を安定化させ、品質をより向上させることができる。

　また本実施の形態の圧縮機では、前記フレーム３０及びサブフレーム１８に加えて圧縮室１５を構成する部品を軽金属で構成している。
　これにより圧縮室１５を構成する部品が前記フレーム３０と同等の熱膨張率となり、温度変化に応じて同じように膨張収縮する。そのため、部品間の隙間が適切に維持され、高効率化が図れると同時に、大幅に軽量化した圧縮機を提供できる。

　（実施の形態２）
　実施の形態１では、スクロール圧縮機４１ａの事例について説明した。しかし、これはロータリ圧縮機４１ｂに本構成を適用してもよい。
　図１０はロータリ圧縮機の縦断面図である。密閉された鉄系容器１１０には、固定子１１１及び回転子１１２からなる電動要素１１３と、この電動要素１１３によって駆動される圧縮要素１１４が収納されている。図１０に示されているように回転軸１１８は偏心部１１６を有している。シリンダ１１７は、回転軸１１８の回転中心と同心に圧縮室を形成する。フレーム１１９とサブフレーム１２０は、シリンダ１１７の両側面を気密的に閉塞する。ピストン１２１は、偏心部１１６に装着され、圧縮室の内壁に沿って転動する。ピストン１２１に接して往復動するベーン（図示せず）によって、圧縮室は高圧室と低圧室に仕切られている。吸入管１２２の一端は、シリンダ１１７に圧入され、圧縮室の低圧室に開口する。吸入管１２２の他端は、鉄系容器１１０の外でシステム（図示せず）の低圧側に連接している。フレーム１１９には、吐出バルブ（図示せず）が設けられている。開口部を有する吐出マフラが、フレーム１１９に嵌装されている。吐出管１２３の一端は鉄系容器１１０内空間に開口し、吐出管１２３の他端は、システム（図示せず）の高圧側に連接している。

　上記構成において、回転子１１２の回転は回転軸１１８に伝わり、偏心部１１６に嵌装されたピストン１２１が圧縮室の中で転動する。そして、ピストン１２１に当接されるベーンにより、圧縮室内が高圧室と低圧室に仕切られることで、吸入管１２２より吸入されたガスは連続して圧縮される。圧縮されたガスは、吐出バルブ（図示せず）から吐出マフラ内に吐出された後、鉄系容器１１０内空間に開放され、吐出管１２３から吐出される。

　本実施の形態による機器は、ロータリ圧縮機４１ｂ、凝縮器４２、減圧装置４３、及び蒸発器４４が配管によって環状に接続されている。凝縮器４２では吐出管１２３から吐出される冷媒を凝縮する。減圧装置４３では凝縮器４２で凝縮された冷媒を減圧する。蒸発器４４では減圧装置４３で減圧された冷媒を蒸発させる。
　蒸発器４４で蒸発された冷媒は、吸入管１２２からロータリ圧縮機４１ｂに戻される。

　このような構成において、フレーム１１９またはサブフレーム１２０の少なくとも１つの材料の母材は、比重５以下の軽金属（アルミ合金）を主成分とする材料となっている。フレーム１１９またはサブフレーム１２０の外周には、鉄を主成分とする部材９７があらかじめ止着されている。鉄を主成分とする部材９７と鉄系容器１を溶接することで、間接的にフレーム１１９またはサブフレーム１８を固定する。
　これにより、ロータリ圧縮機４１ｂの大幅な軽量化が実現できる。本構成においては、シリンダ１１７の母材を比重５以下の軽金属（アルミ合金）を主成分とする材料とする。本開示の実施形態によって母材を固定しても同様の効果が得られる。

　また、本開示の各圧縮機には、冷媒として、Ｒ３２、二酸化炭素、又は炭素間に二重結合を有する冷媒を用いることができる。本実施の形態の構成であれば、より大きな温度・圧力の変化に対応することが可能であり、圧縮機の信頼性を維持することができる。

　なお、上述の各実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

　本発明の圧縮機は、低コストで軽量かつ長期にわたり高い信頼性を保つことができ、エアーコンディショナー、除湿機、ヒートポンプ式給湯機、温水暖房装置、冷蔵庫（家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫）、製氷機、ショーケース、ヒートポンプ式洗濯乾燥機、自動販売機、等の機器に使用される。

　１　鉄系容器
　１ａ　胴部
　１ｂ　下蓋
　１ｃ　上蓋
　２　冷媒吸込管
　３　冷媒吐出管
　４　貯油部
　５　オイルポンプ
　６　吐出室
　１０　圧縮機構部
　１１　固定スクロール（圧縮部形成部品）
　１１ａ　固定スクロール鏡板
　１１ｂ　固定渦巻きラップ
　１１ｃ　外周壁部
　１２　旋回スクロール（圧縮部形成部品）
　１２ａ　旋回スクロール鏡板
　１２ｂ　旋回渦巻きラップ
　１２ｃ　ボス部
　１３　回転軸
　１３ａ　偏心軸
　１３ｂ　下端部
　１３ｃ　回転軸オイル供給孔
　１４　吐出ポート
　１５　圧縮室
　１５ａ　吸入ポート
　１７　自転拘束部材
　１８　サブフレーム
　２０　電動機構部
　２１　ステータ
　２２　ロータ
　３０　フレーム
　３１　軸受部
　３２　ボス収容部
　４１ａ　スクロール圧縮機
　４１ｂ　ロータリ圧縮機
　４２　凝縮器
　４３　減圧装置
　４４　蒸発器
　５０　部材止着用穴
　５０ａ　大径孔
　９５　ワッシャー
　９６　溶接用の貫通穴
　９７　部材
　９７ａ　小径軸部
　９７ｂ　大径部
　９８　通し孔
　９９　凹部
　１００　空気孔（貫通孔）
　１０２　ボルト部材
　１０２ａ　ボルト
　１０２ｂ　ボルト頭部
　１０３　止め具
　１０５　ナット
　１１０　鉄系容器
　１１１　固定子
　１１２　回転子
　１１３　電動要素
　１１４　圧縮要素
　１１６　偏心部
　１１７　シリンダ
　１１８　回転軸
　１１９　フレーム
　１２０　サブフレーム
　１２１　ピストン
　１２２　吸入管
　１２３　吐出管

Claims

　密閉された鉄系容器内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とを有し、前記圧縮機構部は、回転軸と、前記回転軸を支持するフレームとを有し、前記回転軸を支持する前記フレームの母材は、軽金属を主成分とする比重５以下の軽金属とし、前記フレームにはあらかじめ鉄を主成分とする部材が止着されており、前記鉄を主成分とする前記部材を前記鉄系容器に溶接固定したことを特徴とする圧縮機。
　前記フレームに、螺旋状ネジ溝付きの部材止着用穴を設けて、前記鉄を主成分とする前記部材を螺着したことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
　前記螺着された前記鉄を主成分とする前記部材をボルト部材としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮機。
　前記ボルト部材は通し孔を有する構成としたことを特徴とする請求項３に記載の圧縮機。
　前記ボルト部材のボルト頭部の直径Ａ、前記鉄系容器に設ける溶接用の貫通穴の直径Ｂの関係が、Ａ＞Ｂを満たすことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の圧縮機。
　前記ボルト部材のはめあい長さＬとねじ部の直径Ｄの関係が、０．４≦Ｌ／Ｄ≦８を満たすことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の圧縮機。
　前記フレームに設けた前記部材止着用穴には、前記鉄系容器の内部空間と連通する貫通孔を設けたことを特徴とする請求項４から請求項６にいずれか１項に記載の圧縮機。
　圧縮部形成部品の母材が軽金属を主成分とする材料であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の圧縮機。
　請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の圧縮機、凝縮器、減圧装置、及び蒸発器を配管によって環状に接続したことを特徴とする機器。