(57)【要約】  圧縮機は、円筒形状の胴体部と、胴体部の一端に接合される底部と、胴体部の他の一端に接合される蓋部とを有し、圧縮機構部、クランクシャフト、及び電動機部を収容し、胴体部に圧縮機構部及び電動機部が固定された圧力密閉容器を備え、胴体部に底部が接合される前に行われる第１拡管成形により、胴体部に、第１内側面と、第１内側面よりも内径の小さい第２内側面と、第１内側面と第２内側面との間を延在する第３内側面とが形成され、胴体部に底部が接合された後に行われる第２拡管成形により、第２内側面及び第３内側面が、第１内側面の内径まで拡管成形される。また、圧縮機の製造方法は、上述の圧縮機を製造するためのものである。また、拡管器具は、上述の圧力密閉容器を製造するためのものである。
2017199438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部に回転駆動力を伝達するクランクシャフトと、
前記クランクシャフトに回転駆動力を発生させる電動機部と、
円筒形状の胴体部と、前記胴体部の一端に接合される底部と、前記胴体部の他の一端に接合される蓋部とを有し、前記圧縮機構部、前記クランクシャフト、及び前記電動機部を収容し、前記胴体部に前記圧縮機構部及び前記電動機部が固定された圧力密閉容器と
を備え、
前記胴体部に前記底部が接合される前に行われる第１拡管成形により、前記胴体部に、第１内側面と、前記第１内側面よりも内径の小さい第２内側面と、前記第１内側面と前記第２内側面との間を延在する第３内側面とが形成され、
前記胴体部に前記底部が接合された後に行われる第２拡管成形により、前記第２内側面及び前記第３内側面が、前記第１内側面の内径まで拡管成形される
圧縮機。
【請求項２】
前記第３内側面は、前記胴体部における前記圧縮機構部との固定位置及び前記電動機部との固定位置から離間した位置に形成される
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記第３内側面は、前記胴体部における前記底部との接合位置に隣接する位置に形成される
請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項４】
円筒形状の胴体部と、前記胴体部の一端に接合される底部と、前記胴体部の他の一端に接合される蓋部とを有する圧力密閉容器を備える圧縮機の製造方法であって、
前記胴体部に前記底部が接合される前に、第１内側面と、前記第１内側面よりも内径の小さい第２内側面と、前記第１内側面と前記第２内側面との間を延在する第３内側面とを前記胴体部に形成する第１拡管成形工程と、
前記胴体部に前記底部が接合された後に、前記第２内側面と前記第３内側面とを、前記第１内側面の内径まで拡管成形する第２拡管成形工程と
を有する
圧縮機の製造方法。
【請求項５】
前記圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部に回転駆動力を伝達するクランクシャフトに回転駆動力を発生させる電動機部とを備え、
前記圧力密閉容器には、前記圧縮機構部及び前記電動機部が収容され、
前記胴体部には前記圧縮機構部及び前記電動機部が固定され、
前記第３内側面は、前記胴体部における前記圧縮機構部との固定位置及び前記電動機部との固定位置から離間した位置に形成される
請求項４に記載の圧縮機の製造方法。
【請求項６】
前記第３内側面は、前記胴体部における前記底部との接合位置に隣接する位置に形成される
請求項４又は５に記載の圧縮機の製造方法。
【請求項７】
圧力密閉容器を製造するための拡管器具であって、
円筒形状の第１外側面部と、前記第１外側面部より円周面の半径が小さい第２外側面部と、前記第１外側面部と前記第２外側面部との間を延在する第３外側面部とを有する拡管金型部と、
前記拡管金型部を支持するケーシング部と、
前記拡管金型部及び前記ケーシング部の内部に往復自在に配置されたロッド部と
を備え、
前記拡管金型部は、前記拡管金型部の円周方向に隣接して配置され、前記ロッド部の移動に伴い前記拡管金型部の円周面方向に移動する複数の分割金型を備えており、
前記分割金型の各々は、前記第１外側面部を構成する円弧面形状の第１湾曲面部と、前記第２外側面部を構成する円弧面形状の第２湾曲面部と、前記第３外側面部を構成し、前記第１湾曲面部と前記第２湾曲面部との間を延在する連結面部とを有する
拡管器具。
【請求項８】
前記拡管金型部は、奇数個の前記分割金型を備える
請求項７に記載の拡管器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、胴体部と底部と蓋部とを溶接により接合した圧力密閉容器を備える圧縮機、当該圧縮機の製造方法、及び当該圧力密閉容器を製造するために用いられる拡管器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
胴体部と底部と蓋部とを溶接により接合した圧力密閉容器を備える従来の圧縮機として、例えば特許文献１には、円筒体のケースと蓋体とをはめ合わせて、接触部分を溶接によって封止した密閉容器を備えるものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１１９６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１と同様の構成を有する従来の圧縮機では、円筒体のケースと蓋体とを溶接によって封止した後に、圧縮機構部の外径と等しく、かつ均一な内径を有する内部空間を確保するために、円筒体のケースに拡管加工を施す必要がある。一方、特許文献１の圧縮機においては、円筒体のケースの蓋体との溶接部分が、熱硬化により、円筒体のケースの他の部分と比較して硬度が高くなっている。【０００５】
円筒体のケースにおいて、溶接部分が他の部分と比較して硬度が高い場合、円筒体のケースに拡管加工を施すと、円筒体のケースの内径が均一にならず、円筒体のケースの溶接部分に隣接する部分がテーパ形状となる場合がある。テーパ形状となった円筒体のケースの部分に圧縮機構部が配置されると、圧縮機構部の側面部と円筒体のケースの内側面との間の隙間が一定とならないため、圧縮機構部が歪んだ状態で密閉容器に固定される場合がある。したがって、特許文献１の圧縮機では、圧縮機構部が歪んだ状態で密閉容器に固定されることにより、圧縮機の性能が低下し、圧縮機の信頼性を確保できないという課題があった。【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、圧縮機構部が歪んだ状態で圧力密閉容器に固定されることによる性能の低下の回避及び信頼性の確保が可能な圧縮機と、該圧縮機の製造方法と、該圧力密閉容器を製造可能な拡管器具とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部に回転駆動力を伝達するクランクシャフトと、前記クランクシャフトに回転駆動力を発生させる電動機部と、円筒形状の胴体部と、前記胴体部の一端に接合される底部と、前記胴体部の他の一端に接合される蓋部とを有し、前記圧縮機構部、前記クランクシャフト、及び前記電動機部を収容し、前記胴体部に前記圧縮機構部及び前記電動機部が固定された圧力密閉容器とを備え、前記胴体部に前記底部が接合される前に行われる第１拡管成形により、前記胴体部に、第１内側面と、前記第１内側面よりも内径の小さい第２内側面と、前記第１内側面と前記第２内側面との間を延在する第３内側面とが形成され、前記胴体部に前記底部が接合された後に行われる第２拡管成形により、前記第２内側面及び前記第３内側面が、前記第１内側面の内径まで拡管成形される。【０００８】
また、本発明に係る圧縮機の製造方法は、円筒形状の胴体部と、前記胴体部の一端に接合される底部と、前記胴体部の他の一端に接合される蓋部とを有する圧力密閉容器を備える圧縮機の製造方法であって、前記胴体部に前記底部が接合される前に、第１内側面と、前記第１内側面よりも内径の小さい第２内側面と、前記第１内側面と前記第２内側面との間を延在する第３内側面とを前記胴体部に形成する第１拡管成形工程と、前記胴体部に前記底部が接合された後に、前記第２内側面と前記第３内側面とを、前記第１内側面の内径まで拡管成形する第２拡管成形工程とを有する。【０００９】
また、本発明に係る拡管器具は、圧縮機の圧力密閉容器を製造するための拡管器具であって、円筒形状の第１外側面部と、前記第１外側面部より円周面の半径が小さい第２外側面部と、前記第１外側面部と前記第２外側面部との間を延在する第３外側面部とを有する拡管金型部と、前記拡管金型部を支持するケーシング部と、前記拡管金型部及び前記ケーシング部の内部に往復自在に配置されたロッド部とを備え、前記拡管金型部は、前記拡管金型部の円周方向に隣接して配置され、前記ロッド部の移動に伴い前記拡管金型部の円周面方向に移動する複数の分割金型を備えており、前記分割金型の各々は、前記第１外側面部を構成する円弧面形状の第１湾曲面部と、前記第２外側面部を構成する円弧面形状の第２湾曲面部と、前記第３外側面部を構成し、前記第１湾曲面部と前記第２湾曲面部との間を延在する連結面部とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１拡管成形及び第２拡管成形を行うことにより、圧縮機構部が歪んだ状態で圧力密閉容器に固定されるのを回避できる。したがって、本発明によれば、圧縮機構部が歪んだ状態で圧力密閉容器に固定されることによる性能の低下の回避及び信頼性の確保が可能な圧縮機と、該圧縮機の製造方法と、該圧力密閉容器を製造する拡管器具と、を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る圧縮機１の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る圧縮機１の圧縮機構部３０の内部構造の一例を示す図１のＡ−Ａ断面における概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程において、圧力密閉容器２の胴体部２ａの製造工程で用いられる成形前の鋼板５０の外観を概略的に示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、巻き成形前の鋼板５０の構造及びロール装置１００の一部の構造を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、巻き成形の開始時の鋼板５０の構造及びロール装置１００の一部の構造を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、巻き成形中の鋼板５０の構造及びロール装置１００の一部の構造を示す概略図である。
【図７】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、巻き成形終了時の鋼板５０の構造及びロール装置１００の一部の構造を示す概略図である。
【図８】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、縮管成形の開始時の鋼板５０及び縮管装置１１０の一部の構造を示す概略図である。
【図９】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、縮管成形中の鋼板５０及び縮管装置１１０の構造を示す概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、突合せ溶接時の鋼板５０及び突合せ溶接装置１２０の一部の構造を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程において、第１拡管成形で用いられる第１拡管装置２００ａの第１拡管器具１３０の外観構造の一例を示す概略図である。
【図１２】図１１の第１拡管金型部１４０の断面構造の一部を示す概略図である。
【図１３】本発明の実施の形態１の第１拡管器具１３０における、第３外側面部１４４の断面部１４４ｂの形状の変形例を示す概略図である。
【図１４】本発明の実施の形態１の第１拡管器具１３０における、第３外側面部１４４の断面部１４４ｂの別の変形例を示す概略図である。
【図１５】本発明の実施の形態１の第１拡管器具１３０における、第３外側面部１４４の断面部１４４ｂの別の変形例を示す概略図である。
【図１６】本発明の実施の形態１の第１拡管器具１３０における、第３外側面部１４４の断面部１４４ｂの別の変形例を示す概略図である。
【図１７】図１１の第１拡管器具１３０の内部構造を示す概略図である。
【図１８】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程において、第１拡管成形で用いられる第１拡管装置２００ａの第１拡管器具１３０の外観構造の別の変形例を示す概略図である。
【図１９】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程において、第１拡管成形で用いられる第１拡管装置２００ａの第１拡管器具１３０の外観構造の別の変形例を示す概略図である。
【図２０】図１９の第１拡管器具１３０の内部構造を示す概略図である。
【図２１】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第１拡管成形を行う前の圧力密閉容器２の胴体部２ａの断面構造及び第１拡管装置２００ａの一部の断面構造を示す概略図である。
【図２２】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第１拡管成形時の圧力密閉容器２の胴体部２ａの断面構造及び第１拡管装置２００ａの一部の断面構造を示す概略図である。
【図２３】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、端面加工時の圧力密閉容器２の胴体部２ａの構造を示す概略図である。
【図２４】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、円周溶接時の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂ、並びに円周溶接装置１６０の一部の構造を示す概略図である。
【図２５】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形により拡管成形される圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの構造を概略的に示す断面図である。
【図２６】本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形で用いられる第２拡管装置２００ｂの第２拡管器具１７０の一部の外観構造の一例を示す概略図である。
【図２７】図２６の第２拡管器具１７０の内部構造を示す概略図である。
【図２８】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形を行う前の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの断面構造及び第２拡管装置２００ｂの一部の断面構造の一例を示す概略図である。
【図２９】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形時の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの断面構造及び第２拡管装置２００ｂの一部の断面構造の一例を示す概略図である。
【図３０】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形を行う前の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの断面構造の他の一例を示す概略図である。
【図３１】本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形を行った後の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの断面構造の他の一例を示す概略図である。
【図３２】従来の圧縮機１の製造工程における、第１拡管成形を行う前の圧力密閉容器２の胴体部２ａの断面構造及び第１拡管装置２００ａの一部の断面構造の一例を示す概略図である。
【図３３】従来の圧縮機１の製造工程における、第１拡管成形時の圧力密閉容器２の胴体部２ａの断面構造及び第１拡管装置２００ａの一部の断面構造の一例を示す概略図である。
【図３４】従来の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形を行う前の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの断面構造並びに第２拡管装置２００ｂの一部の断面構造の一例を示す概略図である。
【図３５】従来の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形時の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの断面構造並びに第２拡管装置２００ｂの一部の断面構造の一例を示す概略図である。
【図３６】従来の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形後の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの構造を概略的に示す断面図である。
【図３７】従来の圧縮機１の製造工程における第２拡管成形後の圧力密閉容器２の胴体部２ａの歪みの幅と、本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における第２拡管成形後の圧力密閉容器２の胴体部２ａの幅とを相対的に比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る圧縮機１の構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態１に係る圧縮機１の一例を概略的に示す縦断面図である。なお、圧縮機１は、空気調和装置等の冷凍サイクル装置に用いられるものであり、冷凍サイクル装置の冷媒回路を構成する要素となる。
【００１３】
なお、図１を含む以下の図面では、冷媒回路、並びに、例えば、放熱器、蒸発器、減圧装置、及び油分離器等の冷媒回路を構成する他の構成要素については図示していない。また、以下の図面では各構成部材の寸法の関係及び形状が、実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面では、同一又は類似の部材又は部分には、同一の符号を付すか、又は、符号を付すことを省略している。また、以下の説明における圧縮機１の各々の構成部材同士の位置関係、例えば上下関係等の位置関係は、原則として、圧縮機１を使用可能な状態に設置したときの位置関係とする。
【００１４】
圧縮機１は、ローリングピストン型のロータリ圧縮機であり、圧縮機１の内部に吸入した低圧のガス冷媒を、高圧のガス冷媒として吐出する流体機械である。圧縮機１の筐体は、シリンダ形状の圧力密閉容器２として構成されている。圧力密閉容器２は、中空円筒形状の胴体部２ａと、縦断面がＵ字形状の底部２ｂと、縦断面が逆Ｕ字形状の蓋部２ｃとにより構成され、底部２ｂ及び蓋部２ｃの開口部の外側面は、胴体部２ａの開口部の内側面に固定されている。底部２ｂとの固定部分、及び胴体部２ａの蓋部２ｃとの固定部分は、例えばアーク溶接又は抵抗溶接等によって接合されている。
【００１５】
圧力密閉容器２の胴体部２ａの外側には、サクションマフラ３の筐体３ａが配置されている。図１を含む以下の図面では図示しないが、サクションマフラ３の筐体３ａは、圧力密閉容器２の外側面に配置された支持部材を介して圧力密閉容器２の胴体部２ａに固定されている。サクションマフラ３の筐体３ａの頂部には、流入管３ｂが筐体３ａを貫通して固定されている。流入管３ｂは、低圧のガス冷媒又は乾き度の高い二相冷媒をサクションマフラ３の筐体３ａの内部に流入させる冷媒配管である。また、サクションマフラ３の筐体３ａの底部には、吸入管４の一端が貫通して固定されており、吸入管４の他の一端は、圧力密閉容器２の胴体部２ａの側面部を貫通して固定されている。
【００１６】
サクションマフラ３は、流入管３ｂから流入する冷媒により発生する騒音を低減又は除去する消音器である。また、サクションマフラ３は、アキュムレータ機能も有しており、余剰冷媒を貯留する冷媒貯留機能と、運転状態が変化する際に一時的に発生する液冷媒を滞留させることによる気液分離機能とを有している。サクションマフラ３の気液分離機能により、圧力密閉容器２の内部に大量の液冷媒が流入し、圧縮機１で液圧縮が行われるのを防ぐことができる。
【００１７】
吸入管４は、低圧のガス冷媒をサクションマフラ３から圧力密閉容器２の内部に吸入させる冷媒配管である。圧力密閉容器２の胴体部２ａに設けられた吸入穴５には、固定部材６が配置されており、吸入管４は、吸入穴５に配置された固定部材６を介して、圧力密閉容器２の胴体部２ａに固定されている。なお、図１を含む以下の図面では図示しないが、吸入管４は、側面部に油戻し穴を設けて、冷凍サイクル装置の油分離器において分離された高圧のガス冷媒に含まれる潤滑油成分を吸入管４を介して内部に戻すように構成してもよい。
【００１８】
固定部材６は、例えば、延長管６ａと、接続管６ｂと、リング６ｃとを有する構成にできる。延長管６ａは吸入穴５に挿入されており、圧力密閉容器２の内部と連通している。吸入管４は、延長管６ａに挿入されており。接続管６ｂは、延長管６ａの外側面に接合され、吸入管４の外側面と延長管６ａの内側面との間の隙間を密封している。リング６ｃは、吸入穴５に接合されており、延長管６ａ及び接続管６ｂの外側面並びに圧力密閉容器２に接合され、吸入管４と吸入穴５との間の隙間を密封している。固定部材６によって、圧力密閉容器２の内部の気密性が確保されている。
【００１９】
圧力密閉容器２の蓋部２ｃの上面には、吐出管７が貫通して固定されている。吐出管７は、高圧のガス冷媒を圧力密閉容器２の外部に吐出させる冷媒配管である。吐出管７と蓋部２ｃとの固定部分は、例えばろう付け又は抵抗溶接等によって接合されている。
【００２０】
更に、圧力密閉容器２の蓋部２ｃの上面には、ガラス端子８が配置されている。ガラス端子８は、外部電源を接続するインタフェースを提供している。外部電源は、圧縮機１に電力を供給する電源装置であり、交流周波数が５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの一般商用交流電源、又は交流周波数を変化させることが可能なインバータ電源が用いられる。周波数可変のインバータ電源を用いた場合、圧縮機１の回転数を変化させることができるため、圧縮機１では高圧のガス冷媒の吐出管７からの吐出量を制御することができる。なお、以降の説明において、図１を含む以下の図面では、ガラス端子８に接続される外部電源は図示していない。
【００２１】
圧力密閉容器２の内部には、電動機部１０と、クランクシャフト２０と、圧縮機構部３０が収容されている。電動機部１０は、圧力密閉容器２における固定部材６の配置位置より上方に配置されている。クランクシャフト２０は、圧力密閉容器２の中心部において、電動機部１０と圧縮機構部３０との間に配置され、電動機部１０と圧縮機構部３０との間を上下方向に延在している。圧縮機構部３０は、圧縮機構部３０の内部が吸入管４と連通するように配置されている。すなわち、圧力密閉容器２の内部においては、圧縮機構部３０の上方に電動機部１０が配置されている。また、圧力密閉容器２の内部の中空空間は、圧縮機構部３０で圧縮された高圧のガス冷媒で満たされている。
【００２２】
電動機部１０は、外部電源から供給された電力を用いてクランクシャフト２０に回転駆動力を発生させ、クランクシャフト２０を介して圧縮機構部３０に回転駆動力を伝達するモータとして構成される。電動機部１０は、上面視において中空円筒形状の外観を有する固定子１２と、固定子１２の内側面の内側に回転可能に配置された円筒状の回転子１４とを備えている。固定子１２は、焼きばめ等により圧力密閉容器２の胴体部２ａの内側面に固定され、導線１６を介してガラス端子８に接続されている。電動機部１０は、外部電源からの電力を導線１６を介して固定子１２に巻回されたコイルに供給することにより、固定子１２の内側面の内側で回転子１４を回転させることができる。圧縮機１においては、例えばＤＣブラシレスモータ等が電動機部１０として用いられる。
【００２３】
回転子１４の中心部には、クランクシャフト２０が回転子１４を貫通して固定されている。クランクシャフト２０は、クランクシャフト２０の外側面の一部である固定面２０ａにて回転子１４を固定し、圧縮機構部３０に回転子１４の回転駆動力を伝達する回転軸である。クランクシャフト２０は、固定面２０ａから上下方向、すなわち、圧力密閉容器２の蓋部２ｃの方向と圧力密閉容器２の底部２ｂの方向とに延在している。
【００２４】
また、クランクシャフト２０は、固定面２０ａの下方に位置し、圧縮機構部３０の内部に配置される円筒形状の偏心部２４を有している。偏心部２４の外側面には、偏心部２４の外側面に沿って回転自在に取り付けられたピストン２６が配置されている。
【００２５】
また、図１を含む以下の図面には図示していないが、クランクシャフト２０の中心部には、クランクシャフト２０の下端から上方に延在し、クランクシャフト２０の下端から吸い上げられた冷凍機油４０である潤滑油が流動する油穴が設けられている。また、クランクシャフト２０の外側面には上述の油穴と連通し、圧縮機構部３０に潤滑油を供給する複数の給油口が設けられている。
【００２６】
また、図１を含む以下の図面には図示していないが、クランクシャフト２０の油穴の下端部には遠心ポンプが配置された構成にできる。上述の遠心ポンプは、圧力密閉容器２の底部２ｂの底部に貯留された冷凍機油４０を吸い上げることができるように、例えば螺旋状の遠心ポンプとして構成されている。なお、冷凍機油４０としては、例えば、鉱油系、アルキルベンゼン系、ポリアルキレングリコール系、ポリビニルエーテル系、ポリオールエステル系の潤滑油等が用いられる。
【００２７】
次に、圧縮機１の圧縮機構部３０の構造について、図１とともに図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態１に係る圧縮機１の圧縮機構部３０の内部構造の一例を示す図１のＡ−Ａ断面における概略図である。
【００２８】
圧縮機構部３０は、電動機部１０から供給された回転駆動力により、吸入管４から圧力密閉容器２の低圧空間に吸入された低圧のガス冷媒を高圧のガス冷媒に圧縮し、圧縮した高圧のガス冷媒を圧縮機構部３０の上方に吐出するものである。
【００２９】
圧縮機構部３０は、一対の中空円板面３１ａと、一対の中空円板面３１ａの内縁部の間を延在する内側面３１ｂと、一対の中空円板面３１ａの外縁部の間を延在する外側面３１ｃとを有する中空円筒形状のシリンダ３１を備えている。シリンダ３１の外側面３１ｃは圧力密閉容器２の胴体部２ａの内側面に、アークスポット溶接等のアーク溶接又は焼きばめによって固定されている。シリンダ３１の中空部分３１０は、シリンダ３１の内側面３１ｂに取り囲まれた空間に構成され、クランクシャフト２０の偏心部２４及びピストン２６が収容されている。すなわち、シリンダ３１は、シリンダ３１の中空部分３１０において、クランクシャフト２０の回転により、クランクシャフト２０の偏心部２４及びピストン２６が偏心回転できるように構成されている。
【００３０】
シリンダ３１には、吸入管４とシリンダ３１の中空部分３１０との間を接続管６ｂを介して連通し、低圧のガス冷媒を吸入管４からシリンダ３１の中空部分３１０に流入させる吸入通路３１２が設けられている。また、シリンダ３１の内側面には、上下方向に延在する半円形状の吐出通路３１４が設けられている。また、シリンダ３１には、上面視において、シリンダ３１の内側面３１ｂからシリンダ３１の外側面３１ｃに向けて、半径方向に延在するベーン溝３１６が設けられている。
【００３１】
シリンダ３１のベーン溝３１６には、ベーン３２が収容されている。ベーン３２は、ピストン２６の偏心運動によってベーン溝３１６の内部を半径方向に往復運動するように構成された摺動部材である。シリンダ３１の中空部分３１０に配置されたベーン３２の先端部３２ａは、ベーン溝３１６の内部に設けられたバネ等の弾性体３３の復元力又は圧縮機構部３０の上方の高圧部分からの圧力によって、ピストン２６の外側面に押しつけられている。図２に示すように、ピストン２６の回転駆動中に、シリンダ３１の中空部分３１０は、ベーン３２とピストン２６によって、吸入通路３１２と連通する低圧空間部３１０ａと、吐出通路３１４と連通する高圧空間部３１０ｂとに区画される。低圧空間部３１０ａ及び高圧空間部３１０ｂは、後述する圧縮機構部３０の圧縮室を構成する空間となる。なお、圧縮機構部３０の圧縮室においては、低圧空間部３１０ａは低圧室とも称され、高圧空間部３１０ｂは高圧室とも称される。
【００３２】
また、シリンダ３１には、ベーン溝３１６と連通し、シリンダ３１の一対の中空円板面３１ａを貫通するベーン溝開口部３１８が設けられている。圧縮機構部３０では、ベーン溝開口部３１８を介して、圧縮機構部３０の上方の高圧部分からの圧力が、ベーン３２の末端部３２ｂに印加できる。また、ベーン溝開口部３１８によって、シリンダ３１の外側面方向へのベーン３２の移動を制限することができる。また、ベーン溝開口部３１８によって、高圧のガス冷媒から分離された潤滑油は、ベーン溝３１６とベーン３２との間のクリアランスに供給され、ベーン３２を円滑に往復運動させることができる。
【００３３】
図１を含む以下の図面では図示しないが、ベーン溝３１６とベーン３２との間のクリアランスは、ベーン溝３１６とベーン３２との間で摩擦が生じないように構成されている。一方、ベーン溝３１６とベーン３２との間のクリアランスが大きくなると、シリンダ３１の中空部分３１０で圧縮された冷媒ガスが、クリアランスとベーン溝開口部３１８とを介して、圧縮機構部３０の外部に漏洩し、圧縮効率が低下する可能性がある。したがって、圧縮機構部３０では、ベーン溝３１６とベーン３２との間で摩擦が生じない程度にクリアランスを小さくすることにより、圧縮された冷媒ガスの漏れを抑制し、漏洩損失を低減し、圧縮効率の向上を図ることができる。
【００３４】
また、シリンダ３１には、シリンダ３１の外側面３１ｃの側に位置し、一対の中空円板面３１ａを貫通する複数の開口部３１９が設けられている。開口部３１９によって、高圧のガス冷媒から分離されて重力作用によりシリンダ３１の上側の中空円板面３１ａに移動した潤滑油は、圧力密閉容器２の底部２ｂに戻すことが可能となるため、冷凍機油４０の枯渇を防ぐことができる。
【００３５】
シリンダ３１の上側の中空円板面３１ａ、すなわち圧力密閉容器２の蓋部２ｃの側の中空円板面３１ａには、上軸受３４が配置されている。シリンダ３１の下側の中空円板面３１ａ、すなわち圧力密閉容器２の底部２ｂの側の中空円板面３１ａには、下軸受３５が配置されている。上軸受３４及び下軸受３５は、クランクシャフト２０を摺動可能に支持するすべり軸受けである。
【００３６】
上軸受３４は、上面視において中空円板状の形状を有している。上軸受３４は、シリンダ３１の上側の中空円板面３１ａに固定される固定部３４ａと、クランクシャフト２０の外側面を摺動可能に支持する軸受部３４ｂとを有している。なお、上軸受３４は、図１の縦断面図においては、２つのＬ字形状の部材として表示されている。また、上軸受３４は、例えば、ボルト等によりシリンダ３１の上側の中空円板面３１ａに固定されている。
【００３７】
下軸受３５は、下面視において中空円板状の形状を有している。下軸受３５は、シリンダ３１の下側の中空円板面３１ａに固定される固定部３５ａと、クランクシャフト２０の外側面を摺動可能に支持する軸受部３５ｂとを有している。なお、下軸受３５は、図１の縦断面図においては、２つのＬ字形状の部材として表示されている。また、下軸受３５は、例えば、ボルト等によりシリンダ３１の下側の中空円板面３１ａに固定されている。
【００３８】
圧縮機構部３０においては、ピストン２６、シリンダ３１、ベーン３２、上軸受３４の固定部３４ａ、及び下軸受３５の固定部３５ａに囲まれた密閉自在な空間は、吸入管４から吸入された低圧のガス冷媒を圧縮する圧縮室を構成する。圧縮室で圧縮された高圧のガス冷媒は、上軸受３４に設けられた吐出口から吐出される。なお、上軸受３４に設けられた吐出口は、図１を含む以下の図面では図示していない。
【００３９】
なお、本実施の形態１では、圧縮機１を縦置型の圧縮機として構成しているが、横置型の圧縮機として構成してもよい。また、本実施の形態１では、圧縮機１をローリングピストン型のロータリ圧縮機として構成しているが、スイングベーン方式のスイング圧縮機として構成しても、スクリュ圧縮機又はスクロール圧縮機として構成してもよい。また、本実施の形態１では、シングルロータリ式のロータリ圧縮機として構成しているが、ツインロータリ式のロータリ圧縮機として構成してもよい。また、本実施の形態１では、圧縮機１を単段圧縮機とし、圧縮機構部３０を１つのみ有する構成としているが、圧縮機１を多段圧縮機とし、複数の圧縮機構部３０によって冷媒を順次圧縮する構成としてもよい。
【００４０】
また、圧力密閉容器２の蓋部２ｃの上面には、チャージパイプを貫通して固定することができる。チャージパイプは、圧力密閉容器２の内部を真空引きし、ガス冷媒を圧力密閉容器２の内部に封入できるように構成しても、圧力密閉容器２の内部に潤滑油を封入できるように構成してもよい。
【００４１】
また、クランクシャフト２０の固定面２０ａの上方には、クランクシャフト２０の回転による遠心力により、圧縮機構部３０から吐出された高圧のガス冷媒に含まれる潤滑油を分離する油分離板を設けることができる。
【００４２】
また、上軸受３４の固定部３４ａの上面側には、圧縮機構部３０における冷媒の圧縮時に発生する騒音を除去又は低減する消音器を配置することができる。消音器には、上軸受３４に設けられた吐出口から流入する高圧のガス冷媒を圧力密閉容器２の内部に吐出させる複数の開口部を設けることができる。
【００４３】
次に、本実施の形態１の圧縮機１の動作について説明する。
【００４４】
電動機部１０の駆動によりクランクシャフト２０が回転すると、クランクシャフト２０とともに、シリンダ３１の内部に収容された偏心部２４及びピストン２６が偏心回転する。偏心部２４及びピストン２６の偏心回転により、ピストン２６の外周面は、シリンダ３１の中空部分３１０において、シリンダ３１の内側面３１ｂに接触して移動する。シリンダ３１のピストン２６の偏心回転と連動し、シリンダ３１のベーン溝３１６の内部に設けられたベーン３２がピストン運動する。吸入管４から吸入通路３１２を介して圧縮機構部３０に流入した低圧のガス冷媒は、ピストン２６、シリンダ３１、ベーン３２、上軸受３４の固定部３４ａ、及び下軸受３５の固定部３５ａに囲まれた密閉空間である圧縮室に流入する。圧縮室の内部に流入した低圧のガス冷媒は、ピストン２６の偏心回転による圧縮室の容積の減少に伴い、高圧のガス冷媒に圧縮される。高圧のガス冷媒は、上軸受３４に設けられた吐出口を介して、圧縮機構部３０の外部の圧力密閉容器２の内部の中空空間に吐出される。圧力密閉容器２の内部の中空空間に吐出された高圧のガス冷媒は、例えば、電動機部１０の固定子１２と回転子１４との間の隙間等を通過し、吐出管７を介して圧力密閉容器２の外へと吐出される。
【００４５】
次に、本実施の形態１の圧縮機１に係る製造方法及び製造装置について説明する。
【００４６】
図３は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程において、圧力密閉容器２の胴体部２ａの製造工程で用いられる成形前の鋼板５０の外観を概略的に示す斜視図である。図３に示すように、胴体部２ａの製造には、矩形形状の一対の板状面部５２である第１板状面部５２ａ及び第２板状面部５２ｂを有する矩形状の鋼板５０が用いられる。鋼板５０の材料としては、例えばステンレス鋼又は炭素鋼等の鉄鋼材料が用いられる。
【００４７】
圧力密閉容器２の胴体部２ａは、鋼板５０を成形加工することによって製造される。例えば、圧力密閉容器２の胴体部２ａは、鋼板５０の一方の一対の辺縁部である第１辺縁部５４ａ及び第２辺縁部５４ｂが溶接等により接合されることにより製造される。また、圧力密閉容器２の胴体部２ａは、鋼板５０の板状面部５２は円筒形に成形され、鋼板５０の他方の一対の辺縁部である第３辺縁部５６ａ及び第４辺縁部５６ｂは円周形に成形されることにより製造される。
【００４８】
図４は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、巻き成形前の鋼板５０の構造及びロール装置１００の一部の構造を示す概略図である。
【００４９】
図４に示すように、鋼板５０の巻き成形では、例えば、第１ローラ１００ａと第２ローラ１００ｂと第３ローラ１００ｃとを有するロール装置１００が用いられる。第１ローラ１００ａは、鋼板５０の一方の板状面部５２、例えば第２板状面部５２ｂに接触するように配置される。また、ロール装置１００においては、第１ローラ１００ａの直径は、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃの直径よりも大きく構成できる。
【００５０】
図５は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、巻き成形の開始時の鋼板５０の構造及びロール装置１００の一部の構造を示す概略図である。図５では、巻き成形開始時における第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃの押圧方向を矢印で示している。
【００５１】
図５に示すように、巻き成形の開始時においては、ロール装置１００では、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃを鋼板５０の第１板状面部５２ａに対して垂直に押圧させ、第１板状面部５２ａを第１ローラ１００ａに向けて押圧させる動作が行われる。ロール装置１００においては、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃの押圧動作により、第１ローラ１００ａとの間に鋼板５０を挟むことができる。
【００５２】
図６は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、巻き成形中の鋼板５０の構造及びロール装置１００の一部の構造を示す概略図である。図６では、巻き成形中における第１ローラ１００ａ、第２ローラ１００ｂ、及び第３ローラ１００ｃの回転方向を矢印で示している。
【００５３】
図６に示すように、巻き成形中においては、第１ローラ１００ａでは、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃと逆方向の回転動作が行われる。例えば、図６に示すように、ロール装置１００においては、第１ローラ１００ａでは反時計回りの回転動作が行われ、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃでは時計回りの回転動作が行われる。ロール装置１００においては、第１ローラ１００ａ、第２ローラ１００ｂ、及び第３ローラ１００ｃの回転動作により、鋼板５０を第１ローラ１００ａの回転方向に第１ローラ１００ａに沿って移動させ、巻き成形を行わせることができる。
【００５４】
図７は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、巻き成形終了時の鋼板５０の構造及びロール装置１００の一部の構造を示す概略図である。
【００５５】
図７に示すように、ロール装置１００における第１ローラ１００ａ、第２ローラ１００ｂ、及び第３ローラ１００ｃの回転動作により、鋼板５０は巻き成形され、鋼板５０の第３辺縁部５６ａはＣ字形状に巻き成形される。巻き成形終了後、ロール装置１００においては、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃを鋼板５０から離れる方向に移動させる動作が行われる。第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃの移動後、ロール装置１００においては、鋼板５０が第１ローラ１００ａから取り外される。
【００５６】
以上、図４〜図７に説明したように、巻き成形によって、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程においては、矩形状の鋼板５０は、Ｃ字形状の鋼板５０に巻き成形される。
【００５７】
図８は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、縮管成形の開始時の鋼板５０及び縮管装置１１０の一部の構造を示す概略図である。
【００５８】
図８に示すように、Ｃ字形状の鋼板５０の縮管成形では、例えば、半円形状の第１溝部１１２ａを有する第１縮管金型１１２と、半円形状の第２溝部１１４ａを有する第２縮管金型１１４とを有する縮管装置１１０が用いられる。縮管装置１１０においては、第１縮管金型１１２の第１溝部１１２ａは第２縮管金型１１４の第２溝部１１４ａと向き合って配置される。縮管成形の開始時においては、Ｃ字形状に巻き成形された鋼板５０が、縮管装置１１０の第１溝部１１２ａと第２溝部１１４ａとの間に挟まれる。
【００５９】
図９は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、縮管成形中の鋼板５０及び縮管装置１１０の構造を示す概略図である。図９では、縮管成形中における第２縮管金型１１４の押圧方向を矢印で示している。
【００６０】
図９に示すように、縮管成形中においては、縮管装置１１０では、第２縮管金型１１４を第１縮管金型１１２に向けて押圧させる動作が行われる。縮管装置１１０においては、第２縮管金型１１４の押圧動作により、鋼板５０の第１辺縁部５４ａと第２辺縁部５４ｂとを接触させることができる。また、第２縮管金型１１４の押圧動作により、第１溝部１１２ａと第２溝部１１４ａとの間に挟まれた鋼板５０が円筒形状に成形される。縮管成形の終了後、縮管装置１１０においては、第２縮管金型１１４を鋼板５０から離れる方向に移動させる動作が行われる。第２縮管金型１１４の移動後、縮管装置１１０においては、鋼板５０が第１縮管金型１１２から取り外される。
【００６１】
以上、図８及び図９に説明したように、縮管成形によって、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程においては、Ｃ字形状の鋼板５０は、円筒形状の鋼板５０に縮管成形される。
【００６２】
図１０は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、突合せ溶接時の鋼板５０及び突合せ溶接装置１２０の一部の構造を示す概略図である。図１０では、突合せ溶接における突合せ溶接装置１２０の移動方向を矢印で示している。図１０に示すように、縮管成形により円筒形状に成形された鋼板５０の第１辺縁部５４ａ及び第２辺縁部５４ｂは、突合せ溶接装置１２０によって接合される。本実施の形態１の圧縮機１の製造工程においては、鋼板５０の突合せ溶接により、円筒形状の圧力密閉容器２の胴体部２ａが形成される。
【００６３】
突合せ溶接装置１２０は、例えば、シーム溶接等の抵抗溶接用溶接装置、又はＴＩＧ溶接等のアーク溶接用溶接装置として構成できる。突合せ溶接装置１２０は、鋼板５０の第１辺縁部５４ａと第２辺縁部５４ｂとの溶接を行う第１溶接トーチ１２２を備えている。また、図１０では図示しないが、突合せ溶接装置１２０は、例えば商用の交流電源から供給される交流電力を、溶接で用いられる電力に変換する溶接電源と、溶接電源から流れる電流を溶接用に増幅して第１溶接トーチ１２２に流す溶接変圧器とを備えている。第１溶接トーチ１２２の先端部１２２ａには、第１の溶接電極１２４が取り付けられている。第１の溶接電極１２４は、例えば、純タングステン電極若しくは純モリブデン電極等の純金属電極、又は銅クロム合金電極又は銅アルミナ合金電極等の合金電極として構成できる。
【００６４】
なお、鋼板５０の第１辺縁部５４ａと第２辺縁部５４ｂとの接合は溶接により行うものとしたが、ろう付け等により接合してもよい。
【００６５】
次に、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程において、鋼板５０の巻き成形、縮管成形、及び突合せ溶接により製造された圧力密閉容器２の胴体部２ａを拡管成形する工程で用いられる装置について説明する。圧力密閉容器２の胴体部２ａを拡管成形する工程は、鋼板５０の巻き成形、縮管成形、及び突合せ溶接により製造された圧力密閉容器２の胴体部２ａの歪みを低減させるものであり、以降の説明では「第１拡管成形」と称する。
【００６６】
図１１は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程において、第１拡管成形で用いられる第１拡管装置２００ａの第１拡管器具１３０の外観構造の一例を示す概略図である。
【００６７】
第１拡管器具１３０は、第１拡管装置２００ａの一部を構成する治具として構成されている。図１１に示すように、第１拡管器具１３０は、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第１拡管成形を行う第１拡管金型部１４０と、第１拡管金型部１４０を支持する第１ケーシング部１５０とを備えている。また、第１拡管器具１３０は、第１拡管金型部１４０及び第１ケーシング部１５０の内部に往復自在に配置される第１ロッド部１５５を備えている。
【００６８】
第１拡管金型部１４０の外側面部１４１は、円周面形状の第１外側面部１４２と、第１外側面部１４２より円周面の半径が小さい第２外側面部１４３と、第１外側面部１４２と第２外側面部１４３との間を延在する第３外側面部１４４とを有している。すなわち、第１拡管金型部１４０の外側面部１４１は、半径が異なる２つの円周面を有している。図１１においては、第１拡管金型部１４０の第１外側面部１４２は、第１ケーシング部１５０の側に配置されている。
【００６９】
また、第１拡管金型部１４０は、第１拡管金型部１４０の外側面部１４１の円周方向に隣接して配置された複数の第１分割金型１４０ａを備えている。第１分割金型１４０ａの形状は全て同一とすることができる。
【００７０】
第１分割金型１４０ａの外側面１４１ａは、第１外側面部１４２の一部である円弧面形状の第１湾曲面部１４２ａと、第２外側面部１４３の一部である円弧面形状の第２湾曲面部１４３ａとを有している。また、第１分割金型１４０ａの外側面１４１ａは、第３外側面部１４４の一部であり、第１湾曲面部１４２ａと第２湾曲面部１４３ａとの間を延在する連結面部１４４ａを有している。
【００７１】
図１２は、図１１の第１拡管金型部１４０の断面構造の一部を示す概略図である。図１２では、第１外側面部１４２の中心と第２外側面部１４３の中心とを結ぶ第１拡管金型部１４０の中心線Ａが一点鎖線で図示されている。また、図１２では、第１外側面部１４２及び第２外側面部１４３の半径の長さが、実線の矢印で示されている。
【００７２】
図１２に示すように、第１分割金型１４０ａの第１湾曲面部１４２ａの半径Ｒ１は、第１分割金型１４０ａの第２湾曲面部１４３ａの半径Ｒ２よりも大きくなるように構成される。また、第１拡管成形時においては、第１湾曲面部１４２ａの半径Ｒ１は、圧縮機１の完成品における圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径寸法まで拡大されるが、第２湾曲面部１４３ａの半径Ｒ１は、第２外側面部１４３の半径Ｒ２よりも大きくなるように構成されている。
【００７３】
また、第１拡管金型部１４０において、第１外側面部１４２と第２外側面部１４３との間を延在する第３外側面部１４４は、例えばテーパ形状となるように構成できる。例えば、図１２に示すように、中心線Ａに沿った第３外側面部１４４の断面部１４４ｂは、第１外側面部１４２の直線形状の断面部１４２ｂから第２外側面部１４３の直線形状の断面部１４３ｂに向けて斜方に延在する直線形状となるように構成できる。
【００７４】
なお、図１２では、第３外側面部１４４はテーパ形状となるように構成し、中心線Ａに沿った第３外側面部１４４の断面部１４４ｂを直線形状となるように構成したが、他の形状となるように構成してもよい。以下では、第１拡管金型部１４０の第３外側面部１４４の断面形状の変形例を図１３〜図１６を用いて説明するが、図１３〜１６においては、図１２と異なる部分の構造、すなわち、第１拡管金型部１４０の第３外側面部１４４の断面形状についてのみ説明する。
【００７５】
図１３は、本実施の形態１の第１拡管器具１３０における、第３外側面部１４４の断面部１４４ｂの形状の変形例を示す概略図である。図１３では、図１２と同様に、第１外側面部１４２の中心と第２外側面部１４３の中心とを結ぶ第１拡管金型部１４０の中心線Ａが一点鎖線で図示されている。また、図１３では、図１２と同様に、第１外側面部１４２及び第２外側面部１４３の半径の長さが実線の矢印で示されている。図１３に示すように、第１拡管金型部１４０の第３外側面部１４４の断面部１４４ｂは、第１外側面部１４２の直線形状の断面部１４２ｂ及び第２外側面部１４３の直線形状の断面部１４３ｂと直交する直線形状となるように構成できる。
【００７６】
図１４は、本実施の形態１の第１拡管器具１３０における、第３外側面部１４４の断面部１４４ｂの別の変形例を示す概略図である。図１４では、図１２及び図１３と同様に、第１外側面部１４２の中心と第２外側面部１４３の中心とを結ぶ第１拡管金型部１４０の中心線Ａが一点鎖線で図示されている。また、図１４では、図１２及び図１３と同様に、第１外側面部１４２及び第２外側面部１４３の半径の長さが実線の矢印で示されている。図１４に示すように、第１拡管金型部１４０において、第３外側面部１４４は凸形状となり、第３外側面部１４４の断面部１４４ｂは四半分円形状となるように構成できる。
【００７７】
図１５は、本実施の形態１の第１拡管器具１３０における、第３外側面部１４４の断面部１４４ｂの別の変形例を示す概略図である。図１５では、図１２〜図１４と同様に、第１外側面部１４２の中心と第２外側面部１４３の中心とを結ぶ第１拡管金型部１４０の中心線Ａが一点鎖線で図示されている。また、図１５では、図１２〜図１４と同様に、第１外側面部１４２及び第２外側面部１４３の半径の長さが実線の矢印で示されている。図１５に示すように、第１拡管金型部１４０において、第３外側面部１４４は凹形状となり、第３外側面部１４４の断面部１４４ｂは四半分円形状となるように構成できる。
【００７８】
図１６は、本実施の形態１の第１拡管器具１３０における、第３外側面部１４４の断面部１４４ｂの別の変形例を示す概略図である。図１６では、図１２〜図１５と同様に、第１外側面部１４２の中心と第２外側面部１４３の中心とを結ぶ第１拡管金型部１４０の中心線Ａが一点鎖線で図示されている。また、図１６では、図１２〜図１５と同様に、第１外側面部１４２及び第２外側面部１４３の半径の長さが実線の矢印で示されている。図１６に示すように、第１拡管金型部１４０において、第３外側面部１４４は複数の凸形状部分と凹形状とを有する構成にでき、第３外側面部１４４の断面部１４４ｂは複数の四半分円形状を有するように構成できる。
【００７９】
図１７は、図１１の第１拡管器具１３０の内部構造を示す概略図である。図１７に示すように、第１拡管金型部１４０の内部には、第１拡管金型部１４０の内側面部１４５によって取り囲まれた多角錘台形状の第１中空空間部１４６が設けられている。第１拡管金型部１４０の内側面部１４５は、第１分割金型１４０ａの内側面となる複数の台形形状の平面部１４５ａを有している。第１中空空間部１４６は、第１分割金型１４０ａの平面部１４５ａで取り囲まれることにより、多角錘台形状の空間として構成される。図１７では、第１中空空間部１４６は、第１中空空間部１４６の開口面積が第１ケーシング部１５０から離れるに従って小さくなる多角錘台形状の空間として構成される。
【００８０】
第１ケーシング部１５０は、第１ケーシング部１５０の外部空間と第１中空空間部１４６とを連通する第２中空空間部１５０ａを有している。例えば、第２中空空間部１５０ａは、例えば、第１中空空間部１４６よりも開口面積が大きい円柱形状の空間にできる。
【００８１】
また、図１１〜図１７では図示しないが、第１ケーシング部１５０は、第１拡管成形時の安定性及び第１拡管成形における信頼性を確保するために第１拡管装置２００ａの支持台に固定されている。第１ケーシング部１５０の形状は、支持台に固定可能な形状であればよく、例えば立方体形状、円筒形状等の外観を有するように構成できる。
【００８２】
第１ロッド部１５５は、図１１に示すように複数の台形形状の外側面部１５８ａを有する多角錘台形状の挿入部１５８を有している。多角錘台形状の挿入部１５８における、台形形状の外側面部１５８ａの数量は、第１分割金型１４０ａの数量と同一となる。図１１及び図１７においては、第１ロッド部１５５の挿入部１５８は、第１ケーシング部１５０の第２中空空間部１５０ａを介して、第１拡管金型部１４０の第１中空空間部１４６に収容されている。図１１及び図１７の第１拡管器具１３０においては、第１ロッド部１５５の挿入部１５８を第１拡管金型部１４０の方向に押し出すことによって、第１外側面部１４２は、圧縮機１の完成品における圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径寸法まで拡大される。
【００８３】
なお、第１拡管器具１３０の構造は種々の変形が可能である。以下では、第１拡管器具１３０の構造の変形例を図１８〜図２０を用いて説明するが、図１８〜図２０においては、図１１又は図１７と異なる部分の構造についてのみ説明する。
【００８４】
図１８は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程において、第１拡管成形で用いられる第１拡管装置２００ａの第１拡管器具１３０の外観構造の別の変形例を示す概略図である。図１１及び図１７の第１拡管器具１３０においては、第１拡管金型部１４０の第１外側面部１４２は、第１ケーシング部１５０の側に配置されている。一方、第１拡管金型部１４０の第１外側面部１４２は、図１８に示すように、第１ケーシング部１５０の逆側に位置するように配置できる。
【００８５】
図１９は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程において、第１拡管成形で用いられる第１拡管装置２００ａの第１拡管器具１３０の外観構造の別の変形例を示す概略図である。図２０は、図１９の第１拡管器具１３０の内部構造を示す概略図である。図１９及び図２０の第１拡管器具１３０においては、第１中空空間部１４６は、第１中空空間部１４６の開口面積が第１ケーシング部１５０から離れるに従って小さくなる多角錘台形状の空間として構成される。
【００８６】
図１１及び図１７の第１拡管器具１３０においては、第１ロッド部１５５の挿入部１５８は、第１ケーシング部１５０の第２中空空間部１５０ａを介して、第１拡管金型部１４０の第１中空空間部１４６に収容されている。一方、図１９及び図２０に示すように、第１ロッド部１５５の挿入部１５８は、第１拡管金型部１４０の第１中空空間部１４６を介して、第１ケーシング部１５０の第２中空空間部１５０ａに収容されるように構成できる。図１９及び図２０の第１拡管器具１３０においては、第１ロッド部１５５の挿入部１５８を第１ケーシング部１５０の方向に引き込むことによって、第１外側面部１４２は、圧縮機１の完成品における圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径寸法まで拡大される。
【００８７】
図２１は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第１拡管成形を行う前の圧力密閉容器２の胴体部２ａの断面構造及び第１拡管装置２００ａの一部の断面構造を示す概略図である。図２２は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第１拡管成形時の圧力密閉容器２の胴体部２ａの断面構造及び第１拡管装置２００ａの一部の断面構造を示す概略図である。図２２では、第１拡管成形中の第１ロッド部１５５の移動方向がハッチング線付きのブロック矢印で示されており、第１ロッド部１５５の移動に伴う第１拡管金型部１４０の第１分割金型１４０ａの移動方向が白抜きのブロック矢印で示されている。
【００８８】
なお、図２１及び図２２に示す第１拡管器具１３０は、図１１、図１２、及び図１７に示した第１拡管装置２００ａと同一の構造とする。すなわち、図２１及び図２２の第１拡管金型部１４０においては、第１外側面部１４２と第２外側面部１４３との間を延在する第３外側面部１４４は、テーパ形状となるように構成されている。また、図２１及び図２２の第３外側面部１４４の断面部１４４ｂは、第１外側面部１４２の直線形状の断面部１４２ｂから第２外側面部１４３の直線形状の断面部１４３ｂに向けて斜方に延在する直線形状となるように構成できる。また、図２１及び図２２の第１拡管器具１３０においては、第１拡管金型部１４０の第１外側面部１４２は、第１ケーシング部１５０の側に配置されている。また、図２１及び図２２の第１拡管器具１３０においては、第１中空空間部１４６は、第１中空空間部１４６の開口面積が第１ケーシング部１５０から離れるに従って小さくなる多角錘台形状の空間として構成されている。また、図２１及び図２２の第１拡管器具１３０においては、第１ロッド部１５５の挿入部１５８は、第１ケーシング部１５０の第２中空空間部１５０ａを介して、第１拡管金型部１４０の第１中空空間部１４６に収容されている。
【００８９】
図２１に示すように、圧力密閉容器２の胴体部２ａの内側面は、第１拡管金型部１４０の第１外側面部１４２と接触するように配置される。第１拡管成形時においては、図２２に示すように、第１ロッド部１５５の挿入部１５８が、第１ロッド部１５５の押圧等により、第２中空空間部１５０ａから第１中空空間部１４６に向けて直線移動する。第１ロッド部１５５の挿入部１５８の直線移動により、挿入部１５８の外側面部１５８ａが、第１拡管金型部１４０の内側面部１４５に沿って摺動する。挿入部１５８の外側面部１５８ａが、第１拡管金型部１４０の内側面部１４５に沿って摺動することにより、第１拡管金型部１４０の第１分割金型１４０ａは、第１分割金型１４０ａの外側面１４１ａの方向に移動する。
【００９０】
第１分割金型１４０ａが、第１分割金型１４０ａの外側面１４１ａの方向へ移動することにより、圧力密閉容器２の胴体部２ａは拡管される。具体的には、第１分割金型１４０ａの第１湾曲面部１４２ａと接触する胴体部２ａの第１内側面２ａ１の内径は、圧縮機１の完成品における圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径寸法と同一となるまで拡管成形される。また、第１拡管金型部１４０の第２湾曲面部１４３ａと接触する胴体部２ａの第２内側面２ａ２の内径は、圧縮機１の完成品における圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径寸法より小さくなるように拡管成形される。また、第１内側面２ａ１と第２内側面２ａ２との間を延在する第３内側面２ａ３は、テーパ形状に拡管成形される。
【００９１】
なお、第１分割金型１４０ａの数量は、奇数個とすることによって、圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径の歪みが大きくなるのを回避することができる。隣接する第１分割金型１４０ａが圧力密閉容器２の胴体部２ａの内側面に接触するとき、隣接する第１分割金型１４０ａの間に隙間が形成され、胴体部２ａの内側面に第１分割金型１４０ａが接触しない部分が生じる。図示しないが、隣接する第１分割金型１４０ａが接触しない胴体部２ａの内側面には、凸形状の突起部が形成され、胴体部２ａの内径に歪みが発生する。第１分割金型１４０ａの数量を偶数個とした場合、凸形状の突起部が胴体部２ａの内側面の対向する位置に形成されるため、胴体部２ａの内径の歪みが大きくなる。これに対して、第１分割金型１４０ａの数量を奇数個とした場合、凸形状の突起部が胴体部２ａの内側面の対向する位置に形成されるのを回避できるため、胴体部２ａの内径の歪みが大きくなるのを回避することができる。
【００９２】
図２３は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、端面加工時の圧力密閉容器２の胴体部２ａの構造を示す概略図である。図２３に示すように、圧力密閉容器２の胴体部２ａの端面加工では、第１周縁部２ａ４及び第２周縁部２ａ５が、旋盤等の端面加工装置により切削される。なお、図２３では、第１周縁部２ａ４は、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第１内側面２ａ１の側の末端部とする。また、第２周縁部２ａ５は、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第２内側面２ａ２の側の末端部とする。
【００９３】
圧力密閉容器２の胴体部２ａの端面加工により、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第１周縁部２ａ４と第２周縁部２ａ５との間の幅は、圧縮機１の完成品における圧力密閉容器２の胴体部２ａの幅と同一となるように加工される。
【００９４】
図２４は、本発明の実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、円周溶接時の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂ、並びに円周溶接装置１６０の一部の構造を示す概略図である。圧力密閉容器２の底部２ｂは、例えばステンレス鋼又は炭素鋼等の鋼製の板状部材を塑性成形することによって製造される。図２４に示すように、端面加工後の圧力密閉容器２の胴体部２ａの第１内側面２ａ１は、円周溶接装置１６０によって、圧力密閉容器２の底部２ｂの外側面２ｂ１と接合される。
【００９５】
円周溶接装置１６０は、例えば、プロジェクション溶接若しくはシーム溶接等の抵抗溶接用溶接装置、又はＴＩＧ溶接等のアーク溶接用溶接装置として構成できる。円周溶接装置１６０は、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第１内側面２ａ１と圧力密閉容器２の底部２ｂの外側面２ｂ１との溶接を行う第２溶接トーチ１６２を備えている。また、図２４では図示しないが、円周溶接装置１６０は、例えば商用の交流電源から供給される交流電力を、溶接で用いられる電力に変換する溶接電源と、溶接電源から流れる電流を溶接用に増幅して第２溶接トーチ１６２に流す溶接変圧器とを備えている。第２溶接トーチ１６２の先端部１６２ａには、第２の溶接電極１６４が取り付けられている。第２の溶接電極１６４は、例えば、純タングステン電極若しくは純モリブデン電極等の純金属電極、又は銅クロム合金電極又は銅アルミナ合金電極等の合金電極として構成できる。円周溶接装置１６０によって、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第１内側面２ａ１と、圧力密閉容器２の底部２ｂの外側面２ｂ１との間の隙間が溶接により密封される。
【００９６】
なお、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第１内側面２ａ１と圧力密閉容器２の底部２ｂの外側面２ｂ１との接合は溶接により行うものとしたが、ろう付け等により接合してもよい。
【００９７】
円周溶接後、圧力密閉容器２の胴体部２ａには、ドリル等の穿孔装置により吸入穴５が形成される。更に、胴体部２ａの吸入穴５には、接続管６ｂ及びリング６ｃが溶接又はろう付け等により接合される。
【００９８】
圧力密閉容器２の胴体部２ａにおいては、上述の吸入穴５の穿孔、更に接続管６ｂ及びリング６ｃの溶接又はろう付け等による接合により胴体部２ａの内径に歪みが発生する。また、前述したように、第１拡管成形においては、隣接する第１分割金型１４０ａが接触しない胴体部２ａの内側面に凸形状の突起部が形成されるため、胴体部２ａの内径に歪みが発生している。
【００９９】
本実施の形態１の圧縮機１の製造工程においては、上述の歪みを低減し、圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径を均一にするために第２拡管装置２００ｂによる拡管成形が行われる。なお、以降の説明では、第２拡管装置２００ｂによる拡管成形を「第２拡管成形」と称する。
【０１００】
図２５は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形により拡管成形される圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの構造を概略的に示す断面図である。図２５に示すように、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第１内側面２ａ１と、圧力密閉容器２の底部２ｂの外側面２ｂ１との間には、溶接等による熱硬化部６０が形成されている。熱硬化部６０の硬度は、胴体部２ａの他の部分よりも高くなっている。また、図２５においては、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第３内側面２ａ３は、圧力密閉容器２の底部２ｂの周縁端２ｂ２に隣接して配置されている。
【０１０１】
図２６は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形で用いられる第２拡管装置２００ｂの第２拡管器具１７０の一部の外観構造の一例を示す概略図である。図２７は、図２６の第２拡管器具１７０の内部構造を示す概略図である。
【０１０２】
第２拡管器具１７０は、第２拡管装置２００ｂの一部を構成する治具として構成されている。図２６に示すように、第２拡管器具１７０は、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第２拡管成形を行う第２拡管金型部１８０と、第２拡管金型部１８０を支持する第２ケーシング部１９０とを備えている。また、第２拡管器具１７０は、第２拡管金型部１８０及び第２ケーシング部１９０の内部に往復自在に配置される第２ロッド部１９５を備えている。
【０１０３】
第２拡管金型部１８０は、円周形状の外側面部１８２を有している。また、第２拡管金型部１８０は、第２拡管金型部１８０の外側面部１８２の円周方向に隣接して配置された複数の第２分割金型１８０ａを備えている。第２分割金型１８０ａは、円弧面形状の湾曲面部１８２ａを有している。なお、第１拡管金型部１４０の第１分割金型１４０ａと同様に、第２分割金型１８０ａの形状は全て同一とすることができる。また、第１拡管金型部１４０の第１分割金型１４０ａと同様に、第２分割金型１８０ａの数量は、奇数個とすることによって、圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径の歪みが大きくなるのを回避することができる。
【０１０４】
図２７に示すように、第２拡管金型部１８０の内部には、第２拡管金型部１８０の内側面部１８４によって取り囲まれた多角錘台形状の第１中空空間部１８６が設けられている。第２拡管金型部１８０の内側面部１８４は、第２分割金型１８０ａの内側面となる複数の台形形状の平面部１８４ａを有している。第１中空空間部１８６は、第２分割金型１８０ａの平面部１８４ａで取り囲まれることにより、多角錘台形状の空間として構成される。図２７では、第１中空空間部１８６は、第１中空空間部１８６の開口面積が第２ケーシング部１９０から離れるに従って小さくなる多角錘台形状の空間として構成される。
【０１０５】
第２ケーシング部１９０は、第２ケーシング部１９０の外部空間と第１中空空間部１８６とを連通する第２中空空間部１９０ａを有している。例えば、第２中空空間部１９０ａは、例えば、第１中空空間部１８６よりも開口面積が大きい円柱形状の空間にできる。
【０１０６】
また、図２６及び図２７では図示しないが、第２ケーシング部１９０は、第１拡管成形時の安定性及び第１拡管成形における信頼性を確保するために第２拡管装置２００ｂの支持台に固定されている。第２ケーシング部１９０の形状は、支持台に固定可能な形状であればよく、例えば立方体形状、円筒形状等の外観を有するように構成できる。
【０１０７】
図２６に示すように、第２ロッド部１９５は、複数の台形形状の外側面部１９８ａを有する多角錘台形状の挿入部１９８を有している。多角錘台形状の挿入部１９８における、台形形状の外側面部１９８ａの数量は、第２分割金型１８０ａの数量と同一となる。図２６においては、第２ロッド部１９５の挿入部１９８は、第２ケーシング部１９０の第２中空空間部１９０ａを介して、第２拡管金型部１８０の第１中空空間部１８６に収容されている。図２６及び図２７の第２拡管器具１７０においては、第２ロッド部１９５の挿入部１９８を第２拡管金型部１８０の方向に押し出すことによって、外側面部１８２は、圧縮機１の完成品における圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径寸法まで拡大される。
【０１０８】
図２８は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形を行う前の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの断面構造及び第２拡管装置２００ｂの一部の断面構造の一例を示す概略図である。図２９は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形時の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの断面構造及び第２拡管装置２００ｂの一部の断面構造の一例を示す概略図である。図２９では、第２拡管成形中の第２ロッド部１９５の移動方向がハッチング線付きのブロック矢印で示されており、第２ロッド部１９５の移動に伴う第２拡管金型部１８０の第２分割金型１８０ａの移動方向が白抜きのブロック矢印で示されている。
【０１０９】
図２８に示すように、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第２内側面２ａ２及び第３内側面２ａ３は、第２拡管金型部１８０の外側面部１８２と接触するように配置される。第２拡管成形時においては、図２９に示すように、第２ロッド部１９５の挿入部１９８が、第２ロッド部１９５の押圧等により、第２中空空間部１９０ａから第１中空空間部１８６に向けて直線移動する。第２ロッド部１９５の挿入部１９８の直線移動により、挿入部１９８の外側面部１９８ａが、第２拡管金型部１８０の内側面部１８４に沿って摺動する。挿入部１９８の外側面部１９８ａが、第２拡管金型部１８０の内側面部１８４に沿って摺動することにより、第２拡管金型部１８０の第２分割金型１８０ａは、第２分割金型１８０ａの湾曲面部１８２ａの方向に移動する。
【０１１０】
第２分割金型１８０ａが、第２分割金型１８０ａの湾曲面部１８２ａの方向へ移動することにより、圧力密閉容器２の胴体部２ａは拡管される。第２分割金型１８０ａの湾曲面部１８２ａと接触する胴体部２ａの第２内側面２ａ２及び第３内側面２ａ３の内径は、圧縮機１の完成品における圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径寸法と同一となるまで拡管成形され、内径が均一となる。
【０１１１】
なお、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第３内側面２ａ３は、電動機部１０及び圧縮機構部３０の配置位置と同一の位置でなければ、第１拡管成形において、圧力密閉容器２の底部２ｂの周縁端２ｂ２に隣接する位置以外に形成してもよい。図３０は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形を行う前の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの断面構造の他の一例を示す概略図である。図３１は、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形を行った後の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの断面構造の他の一例を示す概略図である。図３０及び図３１においては、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第３内側面２ａ３の配置位置を点線の線分Ｂで図示している。また、図３１においては、圧力密閉容器２の胴体部２ａにおいて、電動機部１０を固定する電動機部固定位置７０と圧縮機構部３０を固定する圧縮機構部固定位置８０とを概略的に示すために、電動機部１０及び圧縮機構部３０が破線で示されている。
【０１１２】
図３０及び図３１に示すように、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第３内側面２ａ３は、圧力密閉容器２の底部２ｂの周縁端２ｂ２に隣接する位置以外に形成した場合であっても、第２拡管金型部１８０によって、圧力密閉容器２の内径が均一となるように拡管成形できる。しかしながら、図３０及び図３１には図示しないが、第３内側面２ａ３の拡管成形後にも圧力密閉容器２の内側面に歪みが残存する可能性もある。したがって、第３内側面２ａ３は、電動機部固定位置７０及び圧縮機構部固定位置８０から離間して形成することにより、圧縮機１の性能の低下をより確実に回避し、圧縮機１の信頼性を向上させることができる。
【０１１３】
本実施の形態１の圧縮機１の製造工程においては、第２拡管装置２００ｂの後に、電動機部１０、クランクシャフト２０、及び圧縮機構部３０が圧力密閉容器２の胴体部２ａに収容される。圧縮機構部３０は、圧力密閉容器２の胴体部２ａの内側面に、アークスポット溶接等のアーク溶接又は焼きばめによって接合される。次いで、電動機部１０は、圧力密閉容器２の胴体部２ａの内側面に焼きばめ等により接合される。
【０１１４】
本実施の形態１の圧縮機１の製造工程においては、圧縮機構部３０及び電動機部１０の接合後に、圧力密閉容器２の蓋部２ｃが、円周溶接等により圧力密閉容器２の胴体部２ａの第２周縁部２ａ５の側の内側面に接合される。圧力密閉容器２の蓋部２ｃは、例えばステンレス鋼又は炭素鋼等の鋼製の板状部材を塑性成形することによって製造される。なお、圧力密閉容器２の蓋部２ｃにおいては、圧力密閉容器２の胴体部２ａに接合される前に、吐出管７及びガラス端子８が、抵抗溶接等の溶接又はろう付け等により接合されている。また、圧力密閉容器２の胴体部２ａに接合される前に、ガラス端子８と固定子１２に巻回されたコイルとの間が導線１６によって電気的に接続される。
【０１１５】
圧力密閉容器２の蓋部２ｃの胴体部２ａへの接合後、サクションマフラ３が圧力密閉容器２の外側面に取り付けられる。更に、延長管６ａがろう付け又は抵抗溶接等の溶接により接続管６ｂに接合され、吸入管４が延長管６ａにろう付け又は抵抗溶接等の溶接により接続管６ｂに接合される。以上をもって、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程が完了する。
【０１１６】
次に、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における第１拡管成形で成形された圧力密閉容器２の胴体部２ａと、従来の第１拡管成形で製造された圧力密閉容器２の胴体部２ａとを図３２〜図３７を用いて比較検討する。
【０１１７】
図３２は、従来の圧縮機１の製造工程における、第１拡管成形を行う前の圧力密閉容器２の胴体部２ａの断面構造及び第１拡管装置２００ａの一部の断面構造の一例を示す概略図である。
【０１１８】
従来の第１拡管成形では、第１拡管装置２００ａの拡管器具としては、第２拡管器具１７０と同様の円周形状の外側面部１８２を有する拡管金型部を有するものが用いられる。以降の従来の第１拡管成形の説明では、第１拡管装置２００ａの拡管器具の一例として、第２拡管器具１７０を用いた場合について説明する。なお、第２拡管器具１７０の構造及び動作等は、上述したものと同一であるため説明を省略する。
【０１１９】
図３３は、従来の圧縮機１の製造工程における、第１拡管成形時の圧力密閉容器２の胴体部２ａの断面構造及び第１拡管装置２００ａの一部の断面構造の一例を示す概略図である。図３３では、第１拡管成形中の第２ロッド部１９５の移動方向がハッチング線付きのブロック矢印で示されており、第２ロッド部１９５の移動に伴う第２拡管金型部１８０の第２分割金型１８０ａの移動方向が白抜きのブロック矢印で示されている。
【０１２０】
図３２及び図３３に示すように、従来の第１拡管成形では、第２ロッド部１９５の移動に伴い、第２拡管金型部１８０の第２分割金型１８０ａが、第２分割金型１８０ａの湾曲面部１８２ａの方向へ移動する。第２分割金型１８０ａが、第２分割金型１８０ａの湾曲面部１８２ａの方向へ移動することにより、圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径は、圧縮機１の完成品における圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径寸法と同一となるまで拡管成形される。
【０１２１】
従来の圧縮機１の製造工程では、第１拡管成形の後に、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程と同様の圧力密閉容器２の胴体部２ａの端面加工及び圧力密閉容器２の底部２ｂの胴体部２ａへの円周溶接が行われる。圧力密閉容器２の底部２ｂの胴体部２ａへの円周溶接後、従来の圧縮機１の製造工程においては、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程と同様の第１拡管成形が行われる。
【０１２２】
図３４は、従来の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形を行う前の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの断面構造並びに第２拡管装置２００ｂの一部の断面構造の一例を示す概略図である。図３５は、従来の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形時の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの断面構造並びに第２拡管装置２００ｂの一部の断面構造の一例を示す概略図である。図３５では、第２拡管成形中の第２ロッド部１９５の移動方向がハッチング線付きのブロック矢印で示されており、第２ロッド部１９５の移動に伴う第２拡管金型部１８０の第２分割金型１８０ａの移動方向が白抜きのブロック矢印で示されている。
【０１２３】
図３４及び図３５に示すように、従来の第２拡管成形では、第２ロッド部１９５の移動に伴い、第２拡管金型部１８０の第２分割金型１８０ａが、第２分割金型１８０ａの湾曲面部１８２ａの方向へ移動する。第２分割金型１８０ａが、第２分割金型１８０ａの湾曲面部１８２ａの方向へ移動することにより、圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径は、圧縮機１の完成品における圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径寸法と同一となるまで拡管成形される。
【０１２４】
図３６は、従来の圧縮機１の製造工程における、第２拡管成形後の圧力密閉容器２の胴体部２ａ及び底部２ｂの構造を概略的に示す断面図である。図３６に示すように、圧力密閉容器２の胴体部２ａの第１周縁部２ａ４の側の内側面と、圧力密閉容器２の底部２ｂの外側面２ｂ１との間には、溶接等による熱硬化部６０ａが形成されている。熱硬化部６０ａの硬度は、胴体部２ａの他の部分よりも高くなるため、第２拡管成形により、圧力密閉容器２の胴体部２ａには熱硬化部６０ａから第２周縁部２ａ５の方向に向けてテーパ形状の歪み部９０が生じることとなる。例えば、圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径を１００ｍｍとした場合、従来の圧縮機１の製造工程では、歪み部９０の胴体部２ａの内径方向の幅が２０〜３０μｍとなる場合がある。歪み部９０の胴体部２ａの内径方向の幅が２０μｍ以上となると、圧縮機構部３０が歪んだ状態で圧力密閉容器２に固定されるため、圧縮機の性能が低下し、圧縮機の信頼性が低下する原因となる。
【０１２５】
図３７は、従来の圧縮機１の製造工程における第２拡管成形後の圧力密閉容器２の胴体部２ａの歪みの幅と、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における第２拡管成形後の圧力密閉容器２の胴体部２ａの幅とを相対的に比較したグラフである。図３７においては、従来の圧縮機１の製造工程における第２拡管成形後の歪みの幅は、完成品の圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径を基準とした、図３６の圧力密閉容器２の胴体部２ａにおける歪みの幅とし、三角形のブロットで示している。また、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における第２拡管成形後の歪みの幅は、完成品の圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径を基準とした、図２５の圧力密閉容器２の胴体部２ａの第２内側面２ａ２及び第３内側面２ａ３における歪みの幅とし、円形のブロットで示している。
【０１２６】
また、図３７では、太い縦線で完成品の圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径の位置を示している。また、太い横線で圧力密閉容器２の底部２ｂの周縁端２ｂ２の位置を示している。すなわち、図３７のグラフの太い縦線より右側のブロットが径方向の歪みの幅を示し、太い横線の下側のブロットが中心軸方向の歪みの幅を示すこととなる。
【０１２７】
図３７に示すように、圧力密閉容器２の底部２ｂの周縁端２ｂ２の位置においては、本実施の形態１の第２拡管成形後の径方向の歪みの幅は、従来の第２拡管成形後の歪みの幅の半分以下に低減することができる。したがって、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における圧力密閉容器２の胴体部２ａでは、第２拡管成形後の圧力密閉容器２の胴体部２ａにおける歪みを低減できるため、圧縮機構部３０が歪んだ状態で圧力密閉容器２に固定されることによる圧縮機１の性能の低下を回避することができる。
【０１２８】
また、図３７に示すように、本実施の形態１の第２拡管成形後の径方向の歪みの幅は、従来の第２拡管成形後の歪みの幅の６０％以下に低減することができる。したがって、本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における圧力密閉容器２の胴体部２ａでは、第２拡管成形後の圧力密閉容器２の胴体部２ａにおける歪みの発生部分を低減できる。本実施の形態１の圧縮機１の製造工程における圧力密閉容器２の胴体部２ａでは、歪みの発生部分を低減することにより、圧縮機構部３０を圧力密閉容器２の底部２ｂに隣接する位置に収容できるため、圧縮機１の小型化を図ることができる。
【０１２９】
以上に説明したように、本実施の形態１の圧縮機１は、冷媒を圧縮する圧縮機構部３０と、圧縮機構部３０に回転駆動力を伝達するクランクシャフト２０と、クランクシャフト２０に回転駆動力を発生させる電動機部１０と、円筒形状の胴体部２ａと、胴体部２ａの一端、例えば第１周縁部２ａ４の側に接合される底部２ｂと、胴体部２ａの他の一端、例えば第２周縁部２ａ５の側に接合される蓋部２ｃとを有し、圧縮機構部３０、クランクシャフト２０、及び電動機部１０を収容し、胴体部２ａに圧縮機構部３０及び電動機部１０が固定された圧力密閉容器２とを備え、胴体部２ａに底部２ｂが接合される前に行われる第１拡管成形により、胴体部２ａに、第１内側面２ａ１と、第１内側面２ａ１よりも内径の小さい第２内側面２ａ２と、第１内側面２ａ１と第２内側面２ａ２との間を延在する第３内側面２ａ３とが形成され、胴体部２ａに底部２ｂが接合された後に行われる第２拡管成形により、第２内側面２ａ２及び第３内側面２ａ３が、第１内側面２ａ１の内径まで拡管成形される。
【０１３０】
また、本実施の形態１の圧縮機１の製造方法は、円筒形状の胴体部２ａと、胴体部２ａの一端、例えば第１周縁部２ａ４の側に接合される底部２ｂと、胴体部２ａの他の一端、例えば第２周縁部２ａ５の側に接合される蓋部２ｃとを有する圧力密閉容器２を備える圧縮機１の製造方法であって、胴体部２ａに底部２ｂが接合される前に、第１内側面２ａ１と、第１内側面２ａ１よりも内径の小さい第２内側面２ａ２と、第１内側面２ａ１と第２内側面２ａ２との間を延在する第３内側面２ａ３とを胴体部２ａに形成する第１拡管成形工程と、胴体部２ａに底部２ｂが接合された後に、第２内側面２ａ２と第３内側面２ａ３とを、第１内側面２ａ１の内径まで拡管成形する第２拡管成形工程とを有する。
【０１３１】
また、本実施の形態１の拡管器具である第１拡管器具１３０は、圧縮機１の圧力密閉容器２を製造するための第１拡管器具１３０であって、円筒形状の第１外側面部１４２と、第１外側面部１４２より円周面の半径が小さい第２外側面部１４３と、第１外側面部１４２と第２外側面部１４３との間を延在する第３外側面部１４４とを有する拡管金型部である第１拡管金型部１４０と、第１拡管金型部１４０を支持するケーシング部である第１ケーシング部１５０と、第１拡管金型部１４０及び第１ケーシング部１５０の内部に往復自在に配置されたロッド部である第１ロッド部１５５とを備え、第１拡管金型部１４０は、第１拡管金型部１４０の円周方向に隣接して配置され、第１ロッド部１５５の移動に伴い第１拡管金型部１４０の円周面方向に移動する複数の第１分割金型１４０ａを備えており、第１分割金型１４０ａの各々は、第１外側面部１４２を構成する円弧面形状の第１湾曲面部１４２ａと、第２外側面部１４３を構成する円弧面形状の第２湾曲面部１４３ａと、第３外側面部１４４を構成し、第１湾曲面部１４２ａと第２湾曲面部１４３ａとの間を延在する連結面部１４４ａとを有する。
【０１３２】
本実施の形態１の構成によれば、第１拡管成形において、胴体部２ａに、第１内側面２ａ１と、第１内側面２ａ１よりも内径の小さい第２内側面２ａ２と、第１内側面２ａ１と第２内側面２ａ２との間を延在する第３内側面２ａ３とを形成できる。その後、第２拡管成形を行うことにより、胴体部２ａの歪みを低減できるため、圧縮機構部３０が歪んだ状態で圧力密閉容器２に固定されるのを回避できる。したがって、本発明によれば、圧縮機構部３０が歪んだ状態で圧力密閉容器２に固定されることによる性能の低下の回避及び信頼性の確保が可能な圧縮機１と、圧縮機１の製造方法と、圧力密閉容器２を製造する第１拡管器具１３０とを提供することができる。
【０１３３】
また、本実施の形態１の圧縮機１及び圧縮機１の製造方法においては、第３内側面２ａ３は、胴体部２ａにおける圧縮機構部３０との固定位置である圧縮機構部固定位置８０及び電動機部１０との固定位置である電動機部固定位置７０から離間した位置に形成できる。上述の構成によれば、圧縮機１の性能の低下をより確実に回避し、圧縮機１の信頼性を向上させることができる。
【０１３４】
また、本実施の形態１の圧縮機１及び圧縮機１の製造方法においては、第３内側面２ａ３は、胴体部２ａにおける底部２ｂとの接合位置に隣接する位置、すなわち圧力密閉容器２の底部２ｂの周縁端２ｂ２に隣接する位置に形成される。上述の構成によれば、圧縮機構部３０を圧力密閉容器２の底部２ｂに隣接する位置に収容できるため、圧縮機１の小型化を図ることができる。
【０１３５】
また、本実施の形態１の第１拡管器具１３０においては、拡管金型部は、奇数個の分割金型を備える構成にできる。上述の構成によれば、胴体部２ａの拡管時に発生する凸形状の突起部が胴体部２ａの内側面の対向する位置に形成されるのを回避できるため、胴体部２ａの内径の歪みが大きくなるのを回避することができる。
【０１３６】
その他の実施の形態．
本発明は、上述の実施の形態１に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。例えば、突合せ溶接を行う第１溶接トーチ１２２は、円周溶接を行う第２溶接トーチ１６２と同一の構造のものであってもよいし、異なる構造のものであってもよい。
【０１３７】
また、第１拡管器具１３０の第１ケーシング部１５０及び第１ロッド部１５５は、第２拡管器具１７０の第２ケーシング部１９０及び第２ロッド部１９５と同一の構造のものであってもよいし、異なる構造のものであってもよい。
【０１３８】
また、上述の実施の形態１の圧縮機１は、例えば、空気調和機給湯機、冷凍機、自動販売機、加湿器、除湿器、乾燥機、ショーケース、洗濯乾燥機等の冷凍サイクル装置で使用可能である。
【符号の説明】
【０１３９】
１  圧縮機、２  圧力密閉容器、２ａ  胴体部、２ａ１  第１内側面、２ａ２  第２内側面、２ａ３  第３内側面、２ａ４  第１周縁部、２ａ５  第２周縁部、２ｂ  底部、２ｂ１  外側面、２ｂ２  周縁端、２ｃ  蓋部、３  サクションマフラ、３ａ  筐体、３ｂ  流入管、４  吸入管、５  吸入穴、６  固定部材、６ａ  延長管、６ｂ  接続管、６ｃ  リング、７  吐出管、８  ガラス端子、１０  電動機部、１２  固定子、１４  回転子、１６  導線、２０  クランクシャフト、２０ａ  固定面、２４  偏心部、２６  ピストン、３０  圧縮機構部、３１  シリンダ、３１ａ  中空円板面、３１ｂ  内側面、３１ｃ  外側面、３２  ベーン、３２ａ  先端部、３２ｂ  末端部、３３  弾性体、３４  上軸受、３４ａ  固定部、３４ｂ  軸受部、３５  下軸受、３５ａ  固定部、３５ｂ  軸受部、４０  冷凍機油、５０  鋼板、５２  板状面部、５２ａ  第１板状面部、５２ｂ  第２板状面部、５４ａ  第１辺縁部、５４ｂ  第２辺縁部、５６ａ  第３辺縁部、５６ｂ  第４辺縁部、６０  熱硬化部、６０ａ  熱硬化部、７０  電動機部固定位置、８０  圧縮機構部固定位置、９０  歪み部、１００  ロール装置、１００ａ  第１ローラ、１００ｂ  第２ローラ、１００ｃ  第３ローラ、１１０  縮管装置、１１２  第１縮管金型、１１２ａ  第１溝部、１１４  第２縮管金型、１１４ａ  第２溝部、１２０  突合せ溶接装置、１２２  第１溶接トーチ、１２２ａ  先端部、１２４  第１の溶接電極、１３０  第１拡管器具、１４０  第１拡管金型部、１４０ａ  第１分割金型、１４１  外側面部、１４１ａ  外側面、１４２  第１外側面部、１４２ａ  第１湾曲面部、１４２ｂ  断面部、１４３  第２外側面部、１４３ａ  第２湾曲面部、１４３ｂ  断面部、１４４  第３外側面部、１４４ａ  連結面部、１４４ｂ  断面部、１４５  内側面部、１４５ａ  平面部、１４６  第１中空空間部、１５０  第１ケーシング部、１５０ａ  第２中空空間部、１５５  第１ロッド部、１５８  挿入部、１５８ａ  外側面部、１６０  円周溶接装置、１６２  第２溶接トーチ、１６２ａ  先端部、１６４  第２の溶接電極、１７０  第２拡管器具、１８０  第２拡管金型部、１８０ａ  第２分割金型、１８２  外側面部、１８２ａ  湾曲面部、１８４  内側面部、１８４ａ  平面部、１８６  第１中空空間部、１９０  第２ケーシング部、１９０ａ  第２中空空間部、１９５  第２ロッド部、１９８  挿入部、１９８ａ  外側面部、２００ａ  第１拡管装置、２００ｂ  第２拡管装置、３１０  中空部分、３１０ａ  低圧空間部、３１０ｂ  高圧空間部、３１２  吸入通路、３１４  吐出通路、３１６  ベーン溝、３１８  ベーン溝開口部、３１９  開口部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【国際調査報告】
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