(57)【要約】【課題】過酷な環境で用いられる圧縮機のコストダウンを図ること。【解決手段】圧縮機（５Ａ）は、ケーシング（１０）と金属皮膜（５０）を備える。ケーシング（１０）は、低圧空間（７１）を覆う低圧ケーシング部（１０ａ）と、高圧空間（７２）を覆う高圧ケーシング部（１０ｂ）を有する。金属皮膜（５０）は、ケーシングの外表面の一部に形成されている。金属皮膜（５０）は、低圧ケーシング部（１０ａ）に形成された低圧部皮膜（５０ａ）と、高圧ケーシング部（１０ｂ）に形成された高圧部皮膜（５０ｂ）と、溶接部（１０ｃ）に形成された溶接部皮膜（５０ｃ）とを含む。低圧部皮膜（５０ａ）の平均厚さ（Ｔａ）および溶接部皮膜（５０ｃ）の平均厚さ（Ｔｃ）の少なくとも一方が、高圧部皮膜（５０ｂ）の平均厚さ（Ｔｂ）よりも厚い。【選択図】図６
2018017225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧流体を収容するよう構成された低圧空間（７１）、および、高圧流体を収容するよう構成された高圧空間（７２）を含む内部空間（７０）を覆うように構成されているとともに、
前記低圧空間を覆う低圧ケーシング部（１０ａ）と、
前記高圧空間を覆う高圧ケーシング部（１０ｂ）と、
を有するケーシング（１０）と、
少なくとも前記ケーシングの外表面の一部に形成された金属皮膜（５０）と、
を備え、
前記金属皮膜は、
前記低圧ケーシング部に形成される低圧部皮膜（５０ａ）と、
前記高圧ケーシング部に形成される高圧部皮膜（５０ｂ）と、
前記ケーシングに施された溶接部（１０ｃ）に形成される溶接部皮膜（５０ｃ）と、
を含み、
前記低圧部皮膜の平均厚さ（Ｔａ）および前記溶接部皮膜の平均厚さ（Ｔｃ）の少なくとも一方が、前記高圧部皮膜の平均厚さ（Ｔｂ）よりも厚い、
圧縮機（５Ａ、５Ｂ）。
【請求項２】
低圧流体を収容するよう構成された低圧空間（７１）、および、高圧流体を収容するよう構成された高圧空間（７２）を含む内部空間（７０）を覆うように構成されているとともに、
前記低圧空間を覆う低圧ケーシング部（１０ａ）と、
前記高圧空間を覆う高圧ケーシング部（１０ｂ）と、
外表面に設置されるターミナルガード（１９）と、
を有するケーシング（１０）と、
少なくとも前記ケーシングの前記外表面の一部に形成された金属皮膜（５０）と、
を備え、
前記金属皮膜は、
前記低圧ケーシング部に形成される低圧部皮膜（５０ａ）と、
前記高圧ケーシング部に形成される高圧部皮膜（５０ｂ）と、
前記ケーシングに施された溶接部（１０ｃ）に形成される溶接部皮膜（５０ｃ）と、
前記ターミナルガードの内面に形成されるガード内部皮膜（５０ｄ）と、
を含み、
前記ガード内部皮膜の平均厚さ（Ｔｄ）は、前記低圧部皮膜の前記平均厚さ（Ｔａ）、前記溶接部皮膜の前記平均厚さ（Ｔｃ）、および前記高圧部皮膜の前記平均厚さ（Ｔｂ）のいずれよりも薄い、
圧縮機（５Ａ、５Ｂ）。
【請求項３】
前記低圧部皮膜の前記平均厚さ（Ｔａ）および前記溶接部皮膜の前記平均厚さ（Ｔｃ）の両方が、前記高圧部皮膜の前記平均厚さ（Ｔｂ）よりも厚い、
請求項１または請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記溶接部皮膜の前記平均厚さ（Ｔｃ）は、前記低圧部皮膜の前記平均厚さ（Ｔａ）よりも厚い、
請求項１から３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項５】
前記金属皮膜は前記ケーシングに接触している金属溶射皮膜である、
請求項１から４のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項６】
前記ケーシングは第１金属から構成されており、
前記金属皮膜は前記第１金属よりも大きなイオン化傾向を有する第２金属から構成されている、
請求項１から５のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項７】
前記低圧流体を圧縮することにより前記高圧流体を発生させる圧縮機構（４０）、
をさらに備える、
請求項１から６のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項８】
前記高圧部皮膜の前記平均厚さ（Ｔｂ）は２５０μｍ以上であり、
前記低圧部皮膜の前記平均厚さ（Ｔａ）は５００μｍ以上である、
請求項１から７のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項９】
物品を収容するように構成されたコンテナ（３）と、
前記コンテナの内部に配置された利用熱交換器（７ｂ）と、
前記コンテナの外部に配置された熱源熱交換器（７ａ）と、
前記利用熱交換器と前記熱源熱交換器の間で冷媒を移動させるように構成された第１冷媒流路（８）および第２冷媒流路（６）と、
第１冷媒流路に設けられた減圧装置（９）と、
第２冷媒流路に設けられた請求項１〜８に記載の圧縮機（５Ａ、５Ｂ）と、
を備える、海上輸送用冷凍冷蔵コンテナユニット（１）。
【請求項１０】
請求項１〜８に記載の圧縮機（５Ａ、５Ｂ）の製造方法であって、
前記ケーシングを準備するステップと、
前記ケーシングの前記外表面に金属溶射を施すことによって前記金属皮膜を形成するステップと、
を備える製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機械のための圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍機械は対象の温度を制御する装置であり、その中には、冷凍庫、冷蔵庫、空気調和機、海洋輸送コンテナ、給湯器、ラジエータなど多岐に渡るものが包含される。冷凍機械は冷媒回路を有しており、そこには冷媒を圧縮するための圧縮機が搭載される。
【０００３】
特許文献１（特開２００２−３０３２７２号公報）には、海洋輸送コンテナに用いられる圧縮機が開示されている。この圧縮機のケーシングには、水分の付着や熾烈な温度変化を伴う海洋性環境などに起因する腐食を抑制するために、保護コーティングが施されている。保護コーティングは、溶融などにより流動性を持った金属材料を基材の表面に対して吹きつける溶射という手法により形成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、溶射によって基材に付着する金属材料は、吹きつける流動性材料全体に対してわずかな割合である。したがって、溶射は多くの金属材料を無駄にするので、圧縮機のコストアップを招く。
【０００５】
本発明の課題は、過酷な環境で用いられる冷凍機械のための圧縮機において、コストダウンを図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る圧縮機は、ケーシングと、金属皮膜と、を備える。ケーシングは、内部空間を覆うように構成されている。内部空間は、低圧空間、および、高圧空間を含む。低圧空間は、低圧流体を収容するよう構成されている。高圧空間は、高圧流体を収容するよう構成されている。ケーシングは、低圧空間を覆う低圧ケーシング部と、高圧空間を覆う高圧ケーシング部と、を有する。金属皮膜は、少なくともケーシングの外表面の一部に形成されている。金属皮膜は、低圧部皮膜と、高圧部皮膜と、溶接部皮膜と、を含む。低圧部皮膜は、低圧ケーシング部に形成される。高圧部皮膜は、高圧ケーシング部に形成される。溶接部皮膜は、ケーシングに施された溶接部に形成される。低圧部皮膜の平均厚さおよび溶接部皮膜の平均厚さの少なくとも一方が、高圧部皮膜の平均厚さよりも厚い。
【０００７】
この構成によれば、付着した水分が氷結しにくい高圧ケーシング部には、金属皮膜が薄く形成される。したがって、金属皮膜の材料が削減できるので、コストダウンが見込める。
【０００８】
本発明の第２観点に係る圧縮機は、ケーシングと、金属皮膜と、を備える。ケーシングは、内部空間を覆うように構成されている。内部空間は、低圧空間、および、高圧空間を含む。低圧空間は、低圧流体を収容するよう構成されている。高圧空間は、高圧流体を収容するよう構成されている。ケーシングは、低圧空間を覆う低圧ケーシング部と、高圧空間を覆う高圧ケーシング部と、ケーシングの外表面に設置されるターミナルガードと、を有する。金属皮膜は、少なくともケーシングの外表面の一部に形成されている。金属皮膜は、低圧部皮膜と、高圧部皮膜と、溶接部皮膜と、ガード内部皮膜と、を含む。低圧部皮膜は、低圧ケーシング部に形成される。高圧部皮膜は、高圧ケーシング部に形成される。溶接部皮膜は、記ケーシングに施された溶接部に形成される。ガード内部皮膜は、ターミナルガードの内面に形成される。ガード内部皮膜の平均厚さは、低圧部皮膜の平均厚さ、溶接部皮膜の平均厚さ、および高圧部皮膜の平均厚さのいずれよりも薄い。
【０００９】
この構成によれば、外部環境の影響を受ける可能性が極めて低いターミナルガードの内面には、金属皮膜が薄く形成される。したがって、期待できるコストダウンの効果が大きい。
【００１０】
本発明の第３観点に係る圧縮機は、第１観点または第２観点に係る圧縮機において、低圧部皮膜の平均厚さおよび溶接部皮膜の平均厚さの両方が、高圧部皮膜の平均厚さよりも厚い。
【００１１】
この構成によれば、低圧ケーシング部および溶接部の両方に、金属皮膜が厚く形成される。したがって、氷結による金属皮膜の損傷、または母材の変質などによって腐食が発生しやすい箇所において、腐食の発生がより抑制される。
【００１２】
本発明の第４観点に係る圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る圧縮機において、溶接部皮膜の平均厚さは、低圧部皮膜の平均厚さよりも厚い。
【００１３】
この構成によれば、母材の変質などに起因して腐食が起こる可能性が高い溶接部には、金属皮膜が極めて厚く形成される。したがって、腐食の発生がより効果的に抑制される。
【００１４】
本発明の第５観点に係る圧縮機は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る圧縮機において、金属皮膜はケーシングに接触している金属溶射皮膜である。
【００１５】
この構成によれば、金属皮膜として、ケーシングには金属溶射皮膜が形成される。したがって、ケーシングにおいて複雑な形状を有する箇所を水分などから保護しやすい。
【００１６】
本発明の第６観点に係る圧縮機は、第１観点から第５観点のいずれか１つに係る圧縮機において、ケーシングが第１金属から構成されている。金属皮膜は第１金属よりも大きなイオン化傾向を有する第２金属から構成されている。
【００１７】
この構成によれば、金属皮膜はケーシングより大きなイオン化傾向を有する。金属皮膜の空孔などから水分が浸入してケーシングに到達する場合、ケーシングに優先して金属皮膜が腐食しやすい。したがって、ケーシングの腐食の発生がより抑制される。
【００１８】
本発明の第７観点に係る圧縮機は、第１観点から第６観点のいずれか１つに係る圧縮機において、低圧流体を圧縮することにより高圧流体を発生させる圧縮機構、をさらに備える。
【００１９】
この構成によれば、高圧空間に収容される高圧流体は圧縮機構から吐出される。したがって、氷結を抑制するための熱源として、圧縮済みの高圧流体を利用できる。
【００２０】
本発明の第８観点に係る圧縮機は、第１観点から第７観点のいずれか１つに係る圧縮機において、高圧部皮膜の平均厚さは２５０μｍ以上である。低圧部皮膜の平均厚さは５００μｍ以上である。
【００２１】
この構成によれば、高圧部皮膜および低圧部皮膜の平均厚さの数値が規定される。例えば、高圧部皮膜の平均厚さを、低圧部皮膜の平均厚さの半分にまで減らすことができる。
【００２２】
本発明の第９観点に係る海上輸送用冷凍冷蔵コンテナユニットは、コンテナと、利用熱交換器と、熱源熱交換器と、第１冷媒流路および第２冷媒流路と、減圧装置と、圧縮機と、を備える。コンテナは、物品を収容するように構成されている。利用熱交換器は、コンテナの内部に配置されている。熱源熱交換器は、コンテナの外部に配置されている。第１冷媒流路および第２冷媒流路は、利用熱交換器と熱源熱交換器の間で冷媒を移動させるように構成されている。減圧装置は、第１冷媒流路に設けられている。圧縮機は、第２冷媒流路に設けられている。圧縮機は、第１観点から第８観点のいずれか１つに係るものである。
【００２３】
この構成によれば、海上輸送用冷凍冷蔵コンテナユニットに搭載される圧縮機において、ケーシングの腐食を抑制しつつ、コストダウンが見込める。
【００２４】
本発明の第１０観点に係る製造方法は、第１観点から第８観点のいずれか１つに係る圧縮機を製造する。製造方法は、ケーシングを準備するステップと、ケーシングの外表面に金属溶射を施すことによって金属皮膜を形成するステップと、を備える。
【００２５】
この方法によれば、金属皮膜の平均厚さの調節は溶射処理において行われる。したがって、各所に適した平均厚さを容易に実現できる。それによって、圧縮機の防食構造においてコストダウンを図ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る圧縮機によれば、コストダウンが見込める。
【００２７】
本発明に係る海上輸送用冷凍冷蔵コンテナユニットによれば、それに搭載される圧縮機において、ケーシングの腐食を抑制しつつ、コストダウンが見込める。
【００２８】
本発明に係る製造方法によれば、圧縮機の防食構造においてコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る海上輸送用冷凍冷蔵コンテナユニット１を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る圧縮機５Ａの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る圧縮機５Ａの断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る圧縮機５Ａの断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る圧縮機５Ａの外観図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る圧縮機５Ａのケーシング１０の模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る圧縮機５Ｂの断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る圧縮機５Ｂの断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る圧縮機５Ｂの断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る圧縮機５Ｂのケーシング１０の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る圧縮機等の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、本発明に係る圧縮機等の具体的な構成は、下記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３１】
＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧縮機を有する海上輸送用冷凍冷蔵コンテナユニット１を示す。海上輸送用冷凍冷蔵コンテナユニット１は、船舶などに載置され、物品を冷凍または冷蔵しながら輸送するためのものである。
【００３２】
海上輸送用冷凍冷蔵コンテナユニット１は、ベースプレート２、コンテナ３、冷媒回路４を有する。コンテナ３は、ベースプレート２の上に設置され、物品を収容するように構成されている。冷媒回路４は、コンテナ３の内部空間を冷却するよう構成されている。
【００３３】
（２）冷媒回路４の詳細構成
冷媒回路４は、熱源熱交換器７ａ、利用熱交換器７ｂ、第１冷媒流路８、第２冷媒流路６、減圧装置９、圧縮機５Ａ、を有する。
【００３４】
（２−１）熱源熱交換器７ａ
熱源熱交換器７ａは、コンテナ３の外部に配置されている。熱源熱交換器７ａは、冷媒の放熱器、典型的には冷媒の凝縮器として機能することにより、外気と冷媒の間での熱交換を行う。
【００３５】
（２−２）利用熱交換器７ｂ
利用熱交換器７ｂは、コンテナ３の内部に配置されている。利用熱交換器７ｂは、冷媒の吸熱器、典型的には冷媒の蒸発器として機能することにより、コンテナ３の内部の空気と冷媒の間での熱交換を行う。
【００３６】
（２−３）第１冷媒流路８
第１冷媒流路８は、利用熱交換器７ｂと熱源熱交換器７ａの間で冷媒を移動させるように構成された流路である。第１冷媒流路８は、第２管路８ａおよび第３管路８ｂを有する。
【００３７】
（２−４）第２冷媒流路６
第２冷媒流路６もまた、利用熱交換器７ｂと熱源熱交換器７ａの間で冷媒を移動させるように、第１冷媒流路８とは別個に構成された流路である。第２冷媒流路６は、第１管路６ａおよび第４管路６ｂを有する。
【００３８】
（２−５）減圧装置９
減圧装置９は、冷媒を減圧させるための装置であり、例えば膨張弁からなる。減圧装置９は、第１冷媒流路８に設けられており、具体的には第２管路８ａと第３管路８ｂの間に設けられている。減圧装置９の場所は、コンテナ３の外側であっても、内側であってもよい。
【００３９】
（２−６）圧縮機５Ａ
圧縮機５Ａは、流体である低圧ガス冷媒を圧縮して、流体である高圧ガス冷媒を発生させるための装置である。圧縮機５Ａは、冷媒回路４における冷熱源として機能する。圧縮機５Ａは、第２冷媒流路６に設けられており、具体的には第１管路６ａと第４管路６ｂの間に設けられている。圧縮機５Ａの場所は、コンテナ３の内側であってもよいが、多くの場合にはコンテナ３の外側である。
【００４０】
（３）基本動作
以下で説明する典型的な冷媒回路４の基本動作においては、熱源熱交換器７ａは冷媒の凝縮器として機能し、利用熱交換器７ｂは冷媒の蒸発器として機能する。しかし、用いられる冷媒の種類またはその他の条件によっては、冷媒回路４の基本動作はその限りではない。
【００４１】
図１において、冷媒は冷媒回路４の中で矢印Ｄおよび矢印Ｓの方向に循環する。圧縮機５Ａは高圧ガス冷媒を矢印Ｄの方向に吐出する。高圧ガス冷媒は第１管路６ａを進行した後、熱源熱交換器７ａへ到達し、そこで凝縮して高圧液冷媒になる。この凝縮の過程で、冷媒は外気に対して放熱する。高圧液冷媒は、第２管路８ａを進行した後、減圧装置９へ到達し、そこで減圧されて低圧気液二相冷媒になる。低圧気液二相冷媒は、第３管路８ｂを進行した後、利用熱交換器７ｂに到達し、そこで蒸発して低圧ガス冷媒になる。この蒸発の過程で、冷媒はコンテナ３の内部の空気に対して冷熱を提供し、コンテナ３に収容された物品を冷凍または冷蔵する。低圧ガス冷媒は、第４管路６ｂを進行した後、矢印Ｓに沿って圧縮機５Ａに吸入される。
【００４２】
（４）圧縮機５Ａの詳細構成
図２は、本発明の第１実施形態に係る圧縮機５Ａの断面図である。圧縮機５Ａは、いわゆる高圧ドーム型のスクロール型圧縮機である。圧縮機５Ａは、ケーシング１０、モータ２０、クランク軸３０、圧縮機構４０、上部軸受保持部材６１、下部軸受保持部材６２、を有する。
【００４３】
（４−１）ケーシング１０
ケーシング１０は、その内部空間７０に、モータ２０、クランク軸３０、圧縮機構４０、上部軸受保持部材６１、下部軸受保持部材６２を収容するよう構成されている。ケーシング１０は、互いに気密的に溶接されたケーシング胴部１１、ケーシング上部１２、ケーシング下部１３を有している。ケーシング１０は、内部空間７０に充満した冷媒の圧力に耐えうる強度を有する。
【００４４】
ケーシング上部１２には吸入口１５ａが設けられており、冷媒を吸入するための吸入管１５がそこに挿入され、溶接によって気密的に固定されている。ケーシング胴部１１には吐出口１６ａが設けられており、冷媒を吐出するための吐出管１６がそこに挿入され、溶接によって気密的に固定されている。ケーシング１０の内部空間７０の下部には、冷凍機油を貯留するための油貯留部１４が設けられている。ケーシング下部１３には、ケーシング１０を立設するための支持部１７が溶接固定されている。
【００４５】
ケーシングの内部空間７０は、仕切部材６５およびその他の部品によって、低圧空間７１と高圧空間７２とに仕切られている。低圧空間７１は低圧ガス冷媒が充満するよう構成されている。高圧空間７２は高圧ガス冷媒が充満するよう構成されている。高圧空間は７２の容積は、低圧空間７１の容積よりも大きい。
【００４６】
（４−２）モータ２０
モータ２０は、電力の供給を受けて動力を発生させるためのものである。モータ２０は、ステータ２１とロータ２２を有する。ステータ２１は、ケーシング１０に固定されており、磁場を発生させるための図示しないコイルを有している。ロータ２２は、ステータ２１に対して回転できるように構成されており、コイルと磁気的な相互作用をするための図示しない永久磁石を有している。モータ２０は、高圧空間７２に配置されている。
【００４７】
（４−３）クランク軸３０
クランク軸３０は、モータ２０が発生させた動力を伝達するためのものである。クランク軸３０は、同心部３１と偏心部３２を有する。同心部３１はロータ２２の回転軸心に対して同心の形状を有しており、ロータ２２と固定されている。偏心部３２はロータ２２の回転軸心に対して偏心している。同心部３１がロータ２２とともに回転すると、偏心部３２は円軌道に沿って移動する。
【００４８】
（４−４）圧縮機構４０
圧縮機構４０は、低圧ガス冷媒を圧縮して高圧ガス冷媒を発生させる機構である。圧縮機構４０は、クランク軸３０によって伝達された動力で駆動される。圧縮機構４０は、固定スクロール４１および可動スクロール４２を有する。固定スクロール４１は、ケーシング１０に直接的または間接的に固定されている。例えば、固定スクロール４１は、後述する上部軸受保持部材６１を介して間接的にケーシング胴部１１に固定されている。可動スクロール４２は、固定スクロール４１に対して公転できるように構成されている。クランク軸３０の偏心部３２は、軸受とともに可動スクロール４２に嵌合されている。偏心部３２が円軌道に沿って移動することにより、可動スクロール４２は動力を得て公転する。
【００４９】
固定スクロール４１と可動スクロール４２は、いずれも、鏡板と、鏡板に立設する渦巻状のラップとを有する。固定スクロール４１と可動スクロール４２の鏡板およびラップによって囲まれたいくつかの空間が圧縮室４３である。可動スクロール４２が公転するとき、１つの圧縮室４３は周辺部から中心部に移動しながら、その容積を減少させてゆく。この過程で、圧縮室４３に収容された低圧ガス冷媒は圧縮され、高圧ガス冷媒となる。高圧ガス冷媒は、固定スクロール４１に設けられた吐出口４５から、圧縮機構４０の外部であるチャンバ７２ａへ吐出され、次いで高圧通路７２ｂを通過する。チャンバ７２ａおよび高圧通路７２ｂは、いずれも高圧空間７２の一部である。高圧空間７２の高圧ガス冷媒は、最終的には吐出管１６から圧縮機５Ａの外部へ吐出される。
【００５０】
圧縮機構４０は、全体として、仕切部材６５と協働して低圧空間７１と高圧空間７２を仕切る機能を有していてもよい。
【００５１】
（４−５）上部軸受保持部材６１
上部軸受保持部材６１は、軸受を保持している。上部軸受保持部材６１は、軸受を介してクランク軸３０の同心部３１の上側を回転可能に支持している。上部軸受保持部材６１は、ケーシング胴部１１の上部に固定されている。上部軸受保持部材６１は、仕切部材６５と協働して低圧空間７１と高圧空間７２を仕切る機能を有していてもよい。
【００５２】
（４−６）下部軸受保持部材６２
下部軸受保持部材６２は、軸受を保持している。下部軸受保持部材６２は、軸受を介してクランク軸３０の同心部３１の下側を回転可能に支持している。下部軸受保持部材６２は、ケーシング胴部１１の下部に固定されている。
【００５３】
（５）ケーシング１０の詳細構造
図３は、圧縮機５Ａの高圧ドーム型スクロール構造を説明する図である。ケーシング胴部１１、ケーシング上部１２、ケーシング下部１３の集合体であるケーシング１０は、機能面から見て、低圧ケーシング部１０ａおよび高圧ケーシング部１０ｂという２つの領域を含む。低圧ケーシング部１０ａは、低圧空間７１を覆う領域である。高圧ケーシング部１０ｂは、高圧空間７２を覆う領域である。ケーシング１０の表面積において、高圧ケーシング部１０ｂの占める割合が支配的である。
【００５４】
図４は、図２とは異なる切断面における圧縮機５Ａの別の断面図である。ケーシング胴部１１には、モータ２０に電力を供給するためのターミナル６４が埋設されている。ケーシング胴部１１にはターミナルガード１８が設置されている。ターミナルガード１８には、ターミナルカバー１９が取り付けられている。ターミナルガード１８およびターミナルカバー１９は、ターミナル６４を包囲することによって、ターミナル６４を外部環境から保護する。
【００５５】
図５は、圧縮機５Ａの外観図であり、ケーシング１０等に施された溶接部１０ｃを図示している。溶接部１０ｃは、例えば、吸入口１５ａの箇所、吐出口１６ａの箇所、ケーシング胴部１１における、ケーシング上部１２、ケーシング下部１３、およびターミナルガード１８との接合箇所、ケーシング下部１３と支持部１７との接合箇所、などに分布する。
【００５６】
（６）ケーシング１０等の保護コーティング
圧縮機５Ａを保護するため、ケーシング１０、吸入管１５、吐出管１６、支持部１７、ターミナルガード１８、ターミナルカバー１９、その他の部品（以下、これらを総称して「母材」という）の少なくとも一部に保護コーティングが設けられる。保護コーティングは母材の腐食を抑制するためのものである。保護コーティングは、海洋性の環境に起因する水分などが母材に付着することを抑制する。
【００５７】
（６−１）材質
母材は第１金属から構成されているのに対し、保護コーティングは例えば第１金属とは異なる第２金属から構成された金属皮膜である。第２金属は、第１金属よりも大きなイオン化傾向を有する、いわゆる卑な金属であることが好ましい。第１金属は例えば鉄である。第２金属は例えばアルミニウム、マグネシウム、亜鉛、あるいは、これらのいずれかを含む合金である。さらに、保護コーティングとして用いる金属皮膜は、第２金属にセラミックスを混合した材料により構成されてもよい。
【００５８】
（６−２）厚さ
図６は、ケーシング１０を初めとする母材に設けられた金属皮膜５０を誇張して示した模式図である。金属皮膜５０は、母材に接触するように形成されている。金属皮膜５０は、形成される部位によって厚さが異なっている。低圧部皮膜５０ａは、低圧ケーシング部１０ａに形成される金属皮膜５０であり、平均厚さＴａを有する。高圧部皮膜５０ｂは、高圧ケーシング部１０ｂに形成される金属皮膜５０であり、平均厚さＴｂを有する。溶接部皮膜５０ｃは、溶接部１０ｃに形成される金属皮膜５０であり、平均厚さＴｃを有する。ガード内部皮膜５０ｄは、ターミナルガード１８の内面に形成される金属皮膜５０であり、平均厚さＴｄを有する。
【００５９】
溶接部１０ｃは、溶接によって母材が変質して不均一になっている等の理由により、母材が腐食する可能性がかなり高い。低圧ケーシング部１０ａには低温の低圧ガス冷媒が接触するので、ここには結露によって生じる水分が付着しやすい。さらに、ここに付着した水分は氷結しやすい。圧縮機５Ａの運転と停止が繰り返されることによって、低圧ケーシング部１０ａでは氷結と融解が交互に発生し、それに起因するストレスによって金属皮膜５０が損傷されやすい。したがって、低圧ケーシング部１０ａでは母材が腐食する可能性が相対的に高い。高圧ケーシング部１０ｂには高温の高圧ガス冷媒が接触するので、ここには結露が発生しにくい。さらに、ここに付着した水分は氷結しにくい。したがって、高圧ケーシング部１０ｂでは母材が腐食する可能性が相対的に低い。ターミナルガード１８の内面は、外部環境から遮断されているので、母材が腐食する可能性がかなり低い。
【００６０】
以上の条件を考慮して、各部の金属皮膜５０の厚さが調整されている。低圧部皮膜５０ａの平均厚さＴａ、および溶接部皮膜５０ｃの平均厚さＴｃのうちの少なくとも一方は、高圧部皮膜５０ｂの平均厚さＴｂよりも厚い。好ましくは、低圧部皮膜５０ａの平均厚さＴａ、および溶接部皮膜５０ｃの平均厚さＴｃの両方が、高圧部皮膜５０ｂの平均厚さＴｂよりも厚い。ガード内部皮膜５０ｄの平均厚さＴｄは、低圧部皮膜５０ａの平均厚さＴａ、高圧部皮膜５０ｂの平均厚さＴｂ、および溶接部皮膜５０ｃの平均厚さＴｃのいずれよりも薄い。好ましくは、溶接部皮膜５０ｃの平均厚さＴｃは、低圧部皮膜５０ａの平均厚さＴａよりも厚い。高圧部皮膜５０ｂの平均厚さＴｂは例えば２５０μｍ以上であり、低圧部皮膜５０ａの平均厚さＴａは例えば５００μｍ以上である。
【００６１】
（６−３）形成方法
金属皮膜５０は、溶射、真空蒸着、スパッタリング、メッキ、圧延金属箔の貼り付け、などあらゆる方法で形成することができる。金属皮膜５０として、溶射によって形成される金属溶射皮膜を採用した場合には、母材の部位によって金属皮膜５０の平均厚さを変えることが容易である。母材の当該部位の腐食のしやすさに応じて平均厚さを制御された金属溶射皮膜は、母材の当該部位を長期間にわたり抑制する構造および能力を有する。また、金属溶射皮膜は多孔体の性質を有することがあるが、その性質によって保護コーティングの性能が損なわれない程度に金属溶射皮膜の平均厚さを厚くするように制御することができる。さらに、溶射機のスプレーヘッドの位置、角度、移動速度を比較的自由に調節できるので、母材の複雑な形状を有する箇所においても金属溶射皮膜を形成しやすい。
【００６２】
（６−４）圧縮機５Ａの製造方法
金属皮膜５０として金属溶射皮膜を有する圧縮機５Ａの製造方法の一例を、以下に説明する。
【００６３】
（６−４−１）準備
保護コーティングが形成される前の圧縮機５Ａが準備される。圧縮機５Ａは基本的な組立を終えている。ケーシング１０の中には各種部品や冷凍機油が収容されている。ケーシング１０を初めとする母材の表面には、保存期間に錆びが生じるのを防ぐ目的で防錆油が塗布される。
【００６４】
（６−４−２）脱脂
形成する金属皮膜５０の母材との密着力を高めるために、防錆油を母材から除去する脱脂処理を行う。
【００６５】
（６−４−３）マスキング
金属皮膜５０が形成されることが好ましくない箇所をマスキングする。マスキングの対象箇所は、例えば、ターミナル６４、または母材に形成されたボルト穴などである。
【００６６】
（６−４−４）粗面化
金属皮膜５０の密着力を高めるために、母材の表面を粗面にするブラスト処理を行う。ブラスト処理により、母材表面の酸化皮膜、スケール、その他の付着物が除去される。ブラスト処理後の母材表面の形状は、尖鋭であることが好ましい。このため、ブラスト処理に用いるショットブラスト材としては、球状の粒体よりも、尖鋭な粒体が好まれる。ショットブラスト材の材質は、硬度のあるアルミナであることが好ましい。
【００６７】
ブラスト処理に代えて、粗面形成剤を母材表面に塗布する処理を行ってもよい。
【００６８】
（６−４−５）加熱
母材表面の水分などを蒸発させて除去するため、母材を加熱する。これにより、金属皮膜５０の母材に対する密着力がさらに向上する。母材の表面温度は、例えば１５０℃を超えないようにするのが好ましい。これにより、各種部品の損傷や、冷凍機油の劣化を抑制できる。
【００６９】
（６−４−６）溶射
流動性材料を母材の表面に吹きつける溶射処理を行う。溶射処理は、ブラスト処理から４時間以内に行うのが好ましい。さもなければ、表面活性の低下、水分の付着などのために、金属皮膜５０と母材の密着力が低下するからである。
【００７０】
前述のとおり、この流動性材料として第２金属を用いる代わりに、第２金属とセラミックスの混合物を用いてもよい。あるいは、第２金属からなる金属溶射皮膜の上にセラミックス溶射皮膜を形成して、複数の層からなる保護コーティングを形成してもよい。流動性材料の種類によって、フレーム溶射、アーク溶射、プラズマ溶射などの中から適切な溶射方法が選択される。
【００７１】
吹きつけの時間、溶射機のスプレーヘッドの角度および移動速度、その他の条件を調節することにより、形成される金属溶射皮膜の厚さが制御される。母材にエッジが存在すると、その場所の金属溶射皮膜の厚さは意図した値より薄くなる傾向にある。このため、溶射処理に先んじて、母材の面取りをしておくことが好ましい。
【００７２】
（６−４−７）封孔
母材の腐食をより確実に抑制するため、形成された金属溶射皮膜に存在する空孔を塞ぐ封孔処理を行う。封孔処理では、封孔処理剤が金属溶射皮膜に対してハケで塗布される。あるいは、封孔処理剤が金属溶射皮膜に対してスプレーによって吹きつけられてもよい。あるいは、金属溶射皮膜を有する母材が封孔処理剤の槽の中に浸漬されてもよい。
【００７３】
封孔処理剤は、例えば、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂などである。封孔処理剤には、金属フレークが含有されていてもよい。その場合、金属溶射皮膜の空孔にラビリンスシールが構成されるので、金属溶射皮膜の水分透過率を低減できる。
【００７４】
封孔処理は、溶射処理から長くとも１２時間以内、好ましくは５時間以内に行われる。さもなければ、水分の付着などのために封孔処理剤が浸透しにくくなるからである。封孔処理についても、溶射処理と同様に、事前に母材の加熱をするのが好ましい。
【００７５】
（６−４−８）塗装
さらなる防食性能の向上、または圧縮機５Ａの美観の向上などのために、塗装がなされてもよい。
【００７６】
（７）特徴
（７−１）
低圧部皮膜５０ａの平均厚さＴａおよび溶接部皮膜５０ｃの平均厚さＴｃの少なくとも一方が、高圧部皮膜５０ｂの平均厚さＴｂよりも厚い。すなわち、付着した水分が氷結しにくい高圧ケーシング部１０ｂには、金属皮膜５０が薄く形成される。したがって、金属皮膜５０の材料が削減できるので、コストダウンが見込める。
【００７７】
（７−２）
ガード内部皮膜５０ｄの平均厚さＴｄは、低圧部皮膜５０ａの平均厚さＴａ、溶接部皮膜５０ｃの平均厚さＴｃ、および高圧部皮膜５０ｂの平均厚さＴｂのいずれよりも薄い。すなわち、外部環境の影響を受ける可能性が極めて低いターミナルガード１８の内面には、金属皮膜５０が極めて薄く形成される。したがって、期待できるコストダウンの効果は大きい。
【００７８】
（７−３）
低圧部皮膜５０ａの平均厚さＴａおよび溶接部皮膜５０ｃの平均厚さＴｃの両方が、高圧部皮膜５０ｂの平均厚さＴｂよりも厚い構成とすることができる。この場合、低圧ケーシング部１０ａおよび溶接部１０ｃの両方に、金属皮膜５０が厚く形成される。したがって、氷結による金属皮膜の損傷、または母材の変質などによって腐食が発生しやすい箇所において、腐食の発生がより抑制される。
【００７９】
（７−４）
溶接部皮膜５０ｃの平均厚さＴｃは、低圧部皮膜５０ａの平均厚さＴａよりも厚くすることができる。この場合、母材の変質などに起因して腐食が起こる可能性が高い溶接部１０ｃには、金属皮膜５０が極めて厚く形成される。したがって、腐食の発生がより効果的に抑制される。
【００８０】
（７−５）
金属皮膜５０として、ケーシング１０には金属溶射皮膜が形成される。したがって、ケーシング１０において複雑な形状を有する箇所を水分などから保護しやすい。
【００８１】
（７−６）
ケーシング１０は第１金属から構成されており、金属皮膜５０は第１金属よりも大きなイオン化傾向を有する第２金属から構成されている。金属皮膜５０の空孔などから水分が浸入してケーシング１０に到達する場合、ケーシング１０に優先して金属皮膜５０が腐食しやすい。すなわち、金属皮膜５０は、犠牲防食の機能を有する。したがって、ケーシング１０の腐食の発生がより抑制される。
【００８２】
（７−７）
圧縮機５Ａは、低圧流体を圧縮することにより高圧流体を発生させる圧縮機構４０を備える。高圧空間７２に収容される高圧流体は圧縮機構４０から吐出される。したがって、氷結を抑制するための熱源として、圧縮済みの高圧流体を利用できる。
【００８３】
（７−８）
高圧部皮膜５０ｂの平均厚さＴｂは２５０μｍ以上とすることができ、低圧部皮膜５０ａの平均厚さＴａは５００μｍ以上とすることができる。この場合、例えば、高圧部皮膜５０ｂの平均厚さＴｂを、低圧部皮膜５０ａの平均厚さＴａの半分にまで減らすことができる。
【００８４】
（７−９）
海上輸送用冷凍冷蔵コンテナユニット１に搭載される圧縮機５Ａにおいて、ケーシング１０の腐食を抑制しつつ、コストダウンが見込める。
【００８５】
（７−１０）
金属皮膜５０の平均厚さの調節は溶射処理において行われる。したがって、各所に適した平均厚さを容易に実現できる。
【００８６】
＜第２実施形態＞
（１）構造
図７は、本発明の第２実施形態に係る圧縮機５Ｂの断面図である。圧縮機５Ｂは、いわゆる低圧ドーム型のスクロール型圧縮機である。図７において、第１実施形態に係る圧縮機５Ａと同様の部品には同一の参照符号が付されている。図１に示す海上輸送用冷凍冷蔵コンテナユニット１において、第１実施形態に係る圧縮機５Ａに代えて第２実施形態に係る圧縮機５Ｂを搭載することができる。
【００８７】
ケーシングの内部空間７０は、上部軸受保持部材６１またはその他の部品によって、低圧空間７１と高圧空間７２とに仕切られている。低圧空間は７１の容積は、高圧空間７２の容積よりも大きい。
【００８８】
図８は、圧縮機５Ｂの低圧ドーム型スクロール構造を説明する図である。ケーシング１０は、機能面から見て、低圧ケーシング部１０ａおよび高圧ケーシング部１０ｂの２つの領域を含む。ケーシング１０の表面積において、低圧ケーシング部１０ａの占める割合が支配的である点において、圧縮機５Ｂは、第１実施形態に係る圧縮機５Ａと異なっている。
【００８９】
図９は、図７とは異なる切断面における圧縮機５Ｂの別の断面図である。圧縮機５Ｂもまた、ターミナル６４を包囲するように構成されたターミナルガード１８およびターミナルカバー１９を有している。
【００９０】
図１０は、ケーシング１０を初めとする母材に保護コーティングとして設けられた金属皮膜５０を示す模式図である。金属皮膜５０の材質、厚さ、形成方法などについての考え方は、第１実施形態と同様である。
【００９１】
（２）特徴
第２実施形態に係る圧縮機５Ｂもまた、第１実施形態に係る圧縮機５Ａと同様の作用効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１    海上輸送用冷凍冷蔵コンテナユニット
３    コンテナ
５Ａ  圧縮機（高圧ドーム型）
５Ｂ  圧縮機（低圧ドーム型）
６    第２冷媒流路
７ａ  熱源熱交換器
７ｂ  利用熱交換器
８    第１冷媒流路
９    減圧装置
１０    ケーシング
１０ａ  低圧ケーシング部
１０ｂ  高圧ケーシング部
１０ｃ  溶接部
１１    ケーシング胴部
１２    ケーシング上部
１３    ケーシング下部
１５    吸入管
１６    吐出管
１７    支持部
１８    ターミナルガード
１９    ターミナルカバー
２０    モータ
３０    クランク軸
４０    圧縮機構
５０    金属皮膜
５０ａ  低圧部皮膜
５０ｂ  高圧部皮膜
５０ｃ  溶接部皮膜
５０ｄ  ガード内部皮膜
６１    上部軸受保持部材
６２    下部軸受保持部材
６４    ターミナル
７０    内部空間
７１    低圧空間
７２    高圧空間
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９３】
【特許文献１】特開２００２−３０３２７２号公報
【図１】
2018017225.tif 000003
【図２】
2018017225.tif 000004
【図３】
2018017225.tif 000005
【図４】
2018017225.tif 000006
【図５】
2018017225.tif 000007
【図６】
2018017225.tif 000008
【図７】
2018017225.tif 000009
【図８】
2018017225.tif 000010
【図９】
2018017225.tif 000011
【図１０】
2018017225.tif 000012