(57)【要約】【課題】  従来のロウ付を行わずに銅パイプを密閉容器に接合させる冷凍サイクル装置の圧力容器体は、接合面積が小さく冷媒の作動圧力に耐えられるだけの十分な接合強度が得られないという問題があった。【解決手段】  冷凍サイクル装置の圧力容器体であって、冷媒の作動圧力が作用するとともに、冷媒もしくは冷凍機油を流入もしくは流出するパイプを接合する容器と、パイプの途中もしくは端部に、外側に突出するようにパイプの一部が塑性変形されて端面が平坦面に形成されたつば部と、容器に形成され、パイプを挿入するもしくは前記パイプと連通する穴が設けられた平面部と、を備え、つば部の平坦面と容器の平面部とを溶着させることで、パイプを容器に接合したことものである。【選択図】図２
2008208733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒の作動圧力が作用するとともに、前記冷媒もしくは冷凍機油を流入もしくは流出するパイプを接合する容器と、
前記パイプの途中もしくは端部に、外側に突出するようにパイプの一部が塑性変形されて端面が平坦面に形成されたつば部と、
前記容器に形成され、前記パイプを挿入するもしくは前記パイプと連通する穴が設けられた平面部と、を備え、
前記つば部の平坦面と前記容器の平面部とを溶着させることで、前記パイプを前記容器に接合したことを特徴とする冷凍サイクル装置の圧力容器体。
【請求項２】
前記つば部の平坦面と前記容器の平面部とを接触させ、前記パイプと前記容器に瞬間的に電流を流すことで、前記つば部の平坦面と前記容器の平面部を溶着させることを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置の圧力容器体。
【請求項３】
前記つば部の平坦面と前記容器の平面部とを接触させ、この接触面を回転摩擦させて溶融することで、前記つば部の端面と前記容器の平面部を溶着させることを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置の圧力容器体。
【請求項４】
冷媒の作動圧力が作用するとともに、前記冷媒もしくは冷凍機油を流入または流出するパイプを接合する容器と、
前記パイプの途中に、パイプの外側に拡径されるようにパイプの一部が塑性変形されて形成されたつば部と、
前記容器に形成された前記パイプを挿入する穴と、を備え、
前記つば部の外周面と前記容器の穴内周とを接触させ、この接触面を回転摩擦させて溶融することで、前記つば部の外周面と前記容器の穴内周とを溶着し、前記パイプを前記容器に接合したことを特徴とする冷凍サイクル装置の圧力容器体。
【請求項５】
前記つば部が前記容器の内側に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の冷凍サイクル装置の圧力容器体。
【請求項６】
前記パイプが前記容器の内側に突出することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の冷凍サイクル装置の圧力容器体。
【請求項７】
前記容器の穴をバーリング加工により形成し、バーリング加工で立たせた穴周縁の端面を前記平面部に加工したことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の冷凍サイクル装置の圧力容器体。
【請求項８】
回転摩擦をさせる前に、前記つば部と前記容器との接触面をそれぞれ加熱することを特徴とする請求項３または請求項４記載の冷凍サイクル装置の圧力容器体。  
【請求項９】
前記つば部と前記容器とが溶着する接合面積が、前記パイプの横断面積よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の冷凍サイクル装置の圧力容器体。
【請求項１０】
パイプの途中もしくは端部にこのパイプの一部を外側に突出するように塑性変形させて端面が平坦面となるつば部を形成するステップと、容器に穴とその穴の周囲に平面部を形成するステップと、前記容器の穴に前記パイプを挿入もしくは位置合わせし、前記つば部の平坦面と前記容器の平面部を接触させ、前記つば部の平坦面と前記平面部の間に加圧力を作用させるステップと、前記つば部の平坦面と前記容器の平面部の間に加圧力を作用させた状態で、前記パイプと前記容器との間に瞬間的に電流を流し、前記つば部の平坦面と前記容器の平面部の接触面を溶着させるステップと、を備えたことを特徴とするパイプと容器の接合方法。
【請求項１１】
パイプの途中もしくは端部にパイプの一部を外側に突出するように塑性変形させて端面が平坦面となるつば部を形成するステップと、容器に穴とその穴の周囲に平面部を形成するステップと、前記容器の穴に前記パイプを挿入もしく位置合わせし、前記つば部の平坦面と前記容器の平面部を接触させ、前記つば部の平坦面と前記容器の平面部の間に加圧力を作用させた状態で前記パイプもしくは容器を回転させるステップと、前記つば部の平坦面と前記容器の平面部の接触面が摩擦熱により溶融したら前記パイプもしくは容器の回転を停止するステップと、回転停止後に前記つば部の平坦面と前記容器の平面部の接触面が溶融した状態で前記つば部の平坦面と前記容器の平面部の間に前記加圧力より大きい加圧力を作用させ、前記つば部の平坦面と前記容器の平面部の接触面を溶着させるステップと、を備えたことを特徴とするパイプと容器の接合方法。
【請求項１２】
冷媒の作動圧力が作用する容器に、前記冷媒もしくは冷凍機油を流入または流出するパイプを接合する冷凍サイクルの圧力容器体の製造装置であって、
前記容器を固定する容器固定手段と、
前記パイプを保持するパイプ保持手段と、
前記パイプの途中に、外側に突出するようにパイプの一部が塑性変形されて形成されたつば部の端面である平坦面を、前記容器に形成され、前記パイプを挿入する穴が設けられた平面部に所定の加圧力で加圧する加圧手段と、
前記加圧手段で加圧された状態で前記パイプを回転させる回転駆動手段と、
前記つば部の平坦面と前記容器の平面部の接触面が、摩擦熱により溶融したら、前記回転駆動手段を停止し、前記加圧手段が前記所定の加圧力より大きい加圧力で前記つば部の平坦面を前記容器の平面部に加圧するよう制御して、前記つば部の平坦面と前記容器の平面部とを溶着させる制御手段と、を備えた冷凍サイクルの圧力容器体の製造装置。
【請求項１３】
少なくとも前記パイプが回転している間に、前記パイプの内部に不活性ガスを供給するガス供給手段を備えたことを特徴とする請求項１２に記載の冷凍サイクルの圧力容器体の製造装置。
【請求項１４】
前記パイプを回転させる前に、前記つば部の平坦面および前記容器の平面部を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の冷凍サイクルの圧力容器体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍冷蔵空調用機器や給湯用機器等のヒートポンプを利用した冷凍サイクル装置の冷媒回路中に接続される圧縮機等の圧力容器体に関し、特に容器に流入管や流出管等のパイプを接合する容器構造に関するものであり、またその圧力容器体の製造装置およびパイプと容器の接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍サイクル装置の冷媒回路に接続される圧力容器体の一つである圧縮機は、密閉容器内に電動機とこの電動機に連結された回転軸により駆動される圧縮機構部と収納し、密閉容器外部の冷媒回路の低圧（吸入圧）冷媒を密閉容器に固定された吸入管から圧縮機構部に吸入し、そこで高圧（吐出圧）まで圧縮し、吸入管とは異なる位置で密閉容器に固定された吐出管から密閉容器の外部の冷媒回路に高圧（吐出圧）冷媒を吐出するものであるが、一般的に密閉容器は鉄を材料としており、吐出管や吸入管等の密閉容器に取り付けられ固定されるパイプは銅を材料とする銅パイプが使用される。このように密閉容器と吐出管や吸入管等のパイプは材料が異なり互いの融点が違うため、密閉容器に銅パイプを接合させる際には、アーク溶接等では互いの材料を略同時に溶融させることができず、従来は、銀ロウ等のロウ材を用いてロウ付により銅パイプを密閉容器に接合させていた。
【０００３】
ロウ付を行う際には、接合物である銅パイプおよび被接合物である鉄製の密閉容器の母材と溶融ロウ材の表面酸化膜を除去し清浄とすることと、またこれらを加熱する際の酸化を防止する目的でフラックスが使用されるが、ロウ付後のフラックスが異物となって圧縮機構部に侵入し、摺動部の摺動面を傷つけたり、摺動部に噛み込まれて回転軸をロックさせたりする不都合があるため、ロウ付後に、付着したフラックスを除去する工程を設けている。しかし容器の内側や微小なすきま部はフラックス除去作業の実施が困難で、十分に除去できずにフラックスが残留してしまい、上記の不都合が発生するという課題があり、この課題を解決するために、密閉容器への銅パイプの接合をロウ付けにて行わずに、銅パイプの片端面を容器に所定の力で付勢し、４〜１２ミリ秒／数万アンペアのパルス電流を銅パイプと容器に通電して互いの金属の接触面を瞬時に溶融させ両者を溶着により接合させる圧縮機がある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
またロウ付によらず、融点が異なる材料を接合する方法として摩擦圧接がある。鉄製の丸棒である接合材Ａの端面と銅製の棒状接合材Ｂの端面を接合するもので、摩擦圧接に先立って、融点が高い方である鉄製の接合材Ａを、融点の低い方である銅製の接合材Ｂの融点よりも僅かに低い１０００℃程度まで予備加熱してから摩擦圧接を行うようにしたものがある。（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２３９２７１号公報（請求項１、図１〜図５、００１６欄〜００５０欄）
【特許文献２】特開平１０−２０２３７３号公報（図１、００１３欄〜００２２欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のロウ付を行わずに銅パイプを密閉容器に接合させる冷凍サイクル装置の圧力容器体の一つである圧縮機は、抵抗溶接により銅パイプの端面を密閉容器の表面に接合するものであるので、銅パイプが容器を貫通して、その一端側が容器内部に突出するように接合させることはできず、また溶着により接合される部分が銅パイプの横断面積に相当する面積であるので、接合面積が小さく冷媒の作動圧力に耐えられるだけの十分な接合強度が得られないという問題があった。
【０００７】
また摩擦圧接により融点の異なる接合材同士を接合する方法においても、互いの端面を接合するものであるので、冷凍サイクルの圧力容器体の銅パイプと鉄製の容器の接合に適用しようとしても、銅パイプが容器を貫通して、その一端側が容器内部に突出するように接合させることはできず、また溶着により接合される部分が銅パイプの横断面積に相当する面積であるので、接合面積が小さく冷媒の作動圧力に耐えられるだけの十分な接合強度が得られないという問題があった。
【０００８】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、ロウ付を行うことなく、パイプの一端側が容器内部に突出するようにパイプを容器に接合でき、またパイプと容器の接合面積をパイプの横断面積より大きくして、パイプと容器の接合強度を冷媒の作動圧力に十分に耐え得る強固なものとすることができる容器構造を備えた信頼性の高い冷凍サイクル装置の圧力容器体を提供するものであり、またその圧力容器体を製造する製造装置およびパイプと容器の接合方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係わる冷凍サイクル装置の圧力容器体は、冷媒の作動圧力が作用するとともに、冷媒もしくは冷凍機油を流入もしくは流出するパイプを接合する容器と、パイプの途中もしくは端部に、外側に突出するようにパイプの一部が塑性変形されて端面が平坦面に形成されたつば部と、容器に形成され、パイプを挿入するもしくはパイプと連通する穴が設けられた平面部とを備え、つば部の平坦面と容器の平面部とを溶着させることで、パイプを容器に接合したものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、パイプの途中に外側に突出するようにパイプの一部を塑性変形させて形成したつば部を、パイプが挿入される穴が形成された容器の平面部に溶着させてパイプを接合固定した容器構造を備えているので、ロウ付を行うことなく、容器の穴を貫通してパイプの一端側が容器内部に突出するように接合でき、またパイプと容器の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐えることができる信頼性の高い冷凍サイクル装置の圧力容器体が得られる効果がある。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
本発明の説明に先立って図１にて冷凍サイクル装置の圧力容器体について説明する。図１は冷凍サイクル装置の冷媒回路１を示す説明図である。冷媒回路１は、主として圧縮機２と高圧側熱交換器３と減圧装置４と低圧側熱交換器５が接続配管で接続されて構成される。冷凍サイクル装置の性能や信頼性を高めるために、上記以外にも消音器６や油分離器７や気液分離器８が適宜必要に応じて、冷媒回路１中に接続される。この冷媒回路１内を冷媒が循環する。冷媒は容器内部に圧縮機構部を収納した圧縮機２にて、低圧から高圧に圧縮され、圧縮された高圧冷媒が高圧側熱交換器４に流入し、この高圧側熱交換器４で空気または水と熱交換する。その際に高圧冷媒から得られた熱により空調用機器においては暖房を行い、また給湯用機器では水を加熱する。
【００１２】
高圧側熱交換器４で熱交換を終えた高圧冷媒は、膨張弁や毛細管である減圧装置４にて減圧されて低圧冷媒となり、今度は低圧側熱交換器５に流入し、ここで空気と熱交換し蒸発する。その際に空気の熱が奪われることで、冷凍冷蔵用装置であれば物を冷やし、空調用機器では冷房を行う。低圧側熱交換器５で熱交換を終えた低圧冷媒は、圧縮機２に吸入されて再び高圧に圧縮され、以降上記のサイクルを繰り返す。
【００１３】
消音器６は、圧縮機２から吐出された高圧冷媒の圧力脈動を消音するものであり、容器の内部に高圧冷媒を膨張させることで消音する。そのため消音器６が設置される場合には、通常圧縮機２と高圧側熱交換３の間に接続される。油分離器７は、圧縮機２から吐出された高圧冷媒に含まれる冷凍機油を冷媒から分離し圧縮機２に戻すもので、高圧冷媒を容器内部で旋回させ、その遠心力を利用して冷凍機油を冷媒から分離するものや、容器内部にフィルターや邪魔板等の分離材を設置し、そこに高圧冷媒を通過させて冷凍機油を分離材に付着させて分離するもの等がある。油分離器７も設置される場合には、通常圧縮機２と高圧側熱交換３の間に接続される。また油分離器７は容器内部に空間を保有しているため、消音器を兼ねるものもある。
【００１４】
気液分離器８は、気液二相状態の冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離し、液冷媒を一時的に貯留するものである。気液分離器８が設置される場合、図１においては、低圧領域である低圧側熱交換器５と圧縮機２の間に接続されているが、高圧領域である高圧側熱交換器３と減圧装置４の間に接続されるものもあるし、また減圧装置４を二段階に分けて直列に配置して減圧させるようにし、中間圧領域となるそれら２つの減圧装置の間に接続させるものもある。また気液分離器８を低圧側領域と高圧側領域にそれぞれ複数設置する場合もある。
【００１５】
本発明における冷凍サイクル装置の圧力容器体とは、冷媒回路１に接続されるものの中で、容器とその容器に接合されるパイプを備えた機器であり、具体的には、冷媒回路１において圧縮機２、消音器６、油分離器７、気液分離器８を指すものである。これら冷凍サイクル装置の圧力容器体は、容器内部に冷媒の作動圧力が作用する。特に近年では冷媒としては二酸化炭素またはＨＦＣ３２単体もしくはＨＦＣ３２が含まれるＨＦＣ混合冷媒などの作動圧力が高い冷媒が使用されている。
【００１６】
このような作動圧力の高い冷媒では、容器内部が低圧であっても、冷凍サイクル装置の停止時のバランス圧力が作用するので、例えばＨＦＣ３２が５０％の重量割合であるＨＦＣ４１０Ａでは２ＭＰａ、また二酸化炭素では８ＭＰａ程度の圧力まで容器に作用する。さらに容器内部が高圧となる場合では、冷凍サイクル装置の運転時にＨＦＣ４１０Ａでは４ＭＰａ、また二酸化炭素では１４ＭＰａ程度の圧力まで作用することになる。容器に接合されたパイプは、これらの作動圧力の作用により、容器の内側から外側に向けて引き剥がされるような力を受けている。このため冷凍サイクル装置の圧力容器体におけるパイプと容器の接合では、このような作動圧力の高い冷媒の作動圧力に耐えられるだけの十分な接合強度が必要となる。
【００１７】
図２は、この発明を実施するための実施の形態１におけ冷凍サイクル装置の圧力容器体である密閉型圧縮機１００を示す縦断面図であり、図３は図２に示す密閉型圧縮機１００の要部断面図であり、本発明の特徴である容器とパイプの接合構造を説明する図である。密閉型圧縮機１００は図１の冷媒回路１における圧縮機２の一実施例である。
【００１８】
密閉型圧縮機１００は、密閉容器１０の内部に圧縮機構部８０と、この圧縮機構部８０を回転軸８１を介して回転駆動させる電動機９０を収納し、また密閉容器１０の外面に保持される気液分離器１５を備える。電動機９０の下方に圧縮機構部８０が配置される。圧縮する冷媒としては二酸化炭素またはＨＦＣ３２単体もしくはＨＦＣ３２が含まれるＨＦＣ混合冷媒が使用されている。
【００１９】
密閉容器１０は上下を開口した鉄を材料とする円筒容器１１に、同じく鉄を材料とする上蓋１２および底蓋１３が溶接等で接合されることで密閉がなされる。なお密閉容器１０は絞り加工等で形成した有底の円筒容器に上蓋１２を接合する２分割構成としてもよい。密閉容器１０の底部には、圧縮機構部８０に供給され、それらの摺動部の潤滑や圧縮室のシールなどに使われる冷凍機油が貯留される油溜め９４が設けられている。ここで冷凍機油は冷媒が二酸化炭素の場合にはＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）油を使用し、ＨＦＣ冷媒の場合にはエーテル油もしくはエステル油またはアルキルベンゼン油を使用している。
【００２０】
電動機９０は、固定子９１と回転子９２から構成される。回転子９２の外周と固定子９１内周には、エアギャップと呼ばれる径方向のすきまが全周に渡ってほぼ均一に設けられる。固定子９１は、積層され互いにかしめ固定された略円環状の電磁鋼板の内側歯部にコイルが集中巻き方式で巻かれており、その積層された電磁鋼板の外周が密閉容器１０の内周に焼嵌めにより固定される。固定子９１の積層された電磁鋼板外周には部分的に切欠き９１ａが複数設けられているので、密閉容器１０内周と固定子９１の外周の間には、それら切欠きにより固定子９１の上下を連通する流路が形成される。
【００２１】
回転子９２も固定子９１同様に、円環状の電磁鋼板が積層され互いにかしめ固定されたもので、電磁鋼板の内部に希土類磁石やフェライト磁石等の永久磁石が埋設され、また積層された電磁鋼板の上下を連通するように複数の風穴９２ａが流路として設けられている。回転子９２は積層された電磁鋼板の内周が回転軸８１と焼嵌められており、固定子９１に電力が供給されると、回転軸８１は回転子９２と一体となって回転する。密閉容器１０の上蓋１２には、ガラスターミナル８５が溶接固定されていて、このガラスターミナル８５と固定子９１がリード線で接続され、外部から供給される電力がガラスターミナル８５を中継して電動機９０に付与される。
【００２２】
圧縮機構部８０は、回転軸８１の偏心部８１ａに嵌められたローラー８２がシリンダ８３の内側空間８３ａに収納され、このローラー８２外周に接触する図示されない板状のベーンがシリンダ内側空間８３ａを吸入室と圧縮室に仕切り、ローラー８２の偏心回転により圧縮室の容積を減じて圧縮を行うロータリ圧縮機構を備えている。
【００２３】
気液分離器１５は、圧縮機構部８０の圧縮室に液冷媒が直接吸入されないように、液冷媒を一時的に貯留するともので、同時に、円筒状の容器１５ａの容積で低圧冷媒の脈動を消音することもできる。この気液分離器１５は、密閉型圧縮機１００の構成部品の一つであり、密閉容器１０に一体的に保持される。図１の冷媒回路１における気液分離器７は、圧縮機２と別個に接続されるもので、この圧縮機１００の気液分離器１５とは異なるものである。図１の圧縮機２として、気液分離器１５を備えた密閉型圧縮機１００を冷媒回路１に接続する場合においても、気液分離器７を接続しても構わない。ただしこの気液分離器１５も本発明に示す冷凍サイクル装置の圧力容器体の一つである。
【００２４】
気液分離器１５は円筒状容器１５ａの上面に、この圧縮機１００を使用する冷媒回路の低圧接続配管に接続される低圧接続管９が円筒状容器１５ａの内部と外部を連通するように接合される。この低圧接続管９が気液分離器１５の流入管となる。また円筒状容器１５ａの底面には、円筒状容器１５ａ内部のガス冷媒が流入し、そのガス冷媒を圧縮機構部８０の吸入室に吸入させる吸入管１４が接合される。低圧接続管９から円筒状容器１５ａに流入した低圧冷媒が液とガスの二相状態であった場合に、液冷媒は円筒状容器１５ａ内部に一時的に貯留され、ガス冷媒のみが吸入管１４から円筒状容器１５ａの外部に流出する。吸入管１４が気液分離器１５の流出管となる。一時的に貯留された液冷媒は、その後蒸発してガス冷媒となって、吸入管１４から円筒状容器１５ａの外部に流出する。
【００２５】
低圧接続管９から流入した気液二相状態の低圧冷媒が直接的に吸入管１４に流入しないように、円筒状容器１５内部の低圧接続管９と吸入管１４の間には、仕切り板１５ｂが設置されている。一般的に円筒状容器１５ａは鉄を材料とし、流入管である低圧接続管９と流出管である吸入管１４は銅を材料とする銅パイプから成る。また気液分離器１５は密閉容器１０の円筒容器１１に、円筒容器１１に固着された受け具に保持される。
【００２６】
なお吸入管１４は直接に圧縮機構部８０や密閉容器１０に接合されない。円筒容器１１に水平方向（回転軸８１の軸線方向に直角な方向）に設けられた吸入管用の穴に、銅パイプから成る吸入外管１８が接合される。そして鉄を材料とする吸入補助管１９が吸入外管１８を貫通して、シリンダ８３にシリンダ８３外周からシリンダ内側空間８３ａに連通するように設けられた穴に圧入され、シリンダ８３の穴内周に密着させる。
【００２７】
そしてこの吸入補助管１９に、吸入管１４の一端側が挿入され、吸入外管１８と吸入補助管１９および吸入管１４が接合されることで、吸入管１４は圧縮機構部８０の吸入室に連通する。ここで吸入補助管１９は鉄製でなく、銅パイプで形成し、シリンダ８３の穴に挿入後に、その銅パイプから成る吸入補助管１９の内部に鉄管を圧入して、吸入補助管１９をシリンダ８３の穴の内周に密着させてもよい。圧力容器体である密閉型圧縮機１００の密閉容器１０に冷媒を流入する流入管は、接合された吸入外管１８と吸入補助管１９および吸入管１４により構成されることになる。
【００２８】
密閉型圧縮機１００は、ガラスターミナル８５を介して電動機９０に電力が供給され、回転軸８１が電動機９０により回転駆動すると、冷媒回路の低圧接続配管に接続した低圧接続管９から気液分離器１５と吸入管１４を経由して圧縮機構部８０に低圧冷媒（吸入圧の冷媒）が吸入される。圧縮機構部８０に吸入された低圧冷媒は、圧縮機構部８０で上記のロータリ圧縮機構により高圧（吐出圧）まで圧縮され、密閉容器１０内部に全量吐出される。それにより密閉容器１０の内部が高圧雰囲気となる。密閉容器１０内の高圧冷媒は、上記した固定子９１外周の切欠き９１ａによる流路や、固定子９１と回転子９２のすきま（エアギャップ）や、回転子９２の風穴９２ａによる流路などを通って、密閉容器１０内部の電動機９０上方の空間（電動機９０と上蓋１２の間の空間）９３に至る。
【００２９】
密閉容器１０の上蓋１２には、上蓋１２に形成された吐出管用穴１７を貫通して、一端側が密閉容器１０内部の空間９３（上蓋１２の内側）に入った状態で、吐出管２０が接合されている。空間９３に至った圧縮後の高圧冷媒は、この吐出管２０を通って密閉容器１０の内部から密閉容器１０外部に吐出される。吐出管２０は密閉容器１０の外部で、冷媒回路の高圧接続配管に接続され、吐出管２０から吐出された高圧冷媒は、冷媒回路の高圧接続配管に流れ、その後冷媒回路を循環する。吐出管２０が密閉型圧縮機１００の密閉容器１０から高圧冷媒を流出する流出管となる。吐出管２０は銅を材料とする銅パイプにて形成される。
【００３０】
ここで吐出管用穴１７を貫通して吐出管２０の一端側が密閉容器１０内部に突出しているのは、圧縮機構部８０から密閉容器１０内部に吐出された高圧冷媒に含まれている冷凍機油を、高圧冷媒とともに密閉容器１０外部に吐出してしまうのを防止する、いわゆる油上がり対策のためである。一端側を上蓋１２の内側（密閉容器１０内部側）に突出させるようにすることで、密閉容器１０内部で高圧冷媒から分離して上蓋１２の内側に付着している冷凍機油が、高圧冷媒の流れに巻き込まれて吐出管２０に流入することを防止し、冷媒回路の冷凍機油の循環量を低減させるのである。ただし吐出管２０接合後の上蓋１２を運んだり動かしたりする時の取り扱いのし易さから、通常上蓋１２の内側に突出した吐出管２０が上蓋１２の下端面より突出することはなく、上蓋１２の内側に収められる。
【００３１】
図４は図２に示す圧縮機１００の吐出管２０の断面図である。ここで本発明の特徴である吐出管２０を図４により説明する。吐出管２０はパイプの途中にパイプの外側に突出したつば部２１が全周に形成されている。このつば部２１は、吐出管２０の一部が塑性変形されて吐出管２０に一体的に形成されるものである。つば部２１は、バルジ加工によってパイプの一部が押しつぶされるように重なり合って形成されるもので、つば部２１の形状をかたどった型に、吐出管２０となる銅パイプをセットし、銅パイプを軸線方向に圧縮することで、銅パイプが型に合うように塑性変形して形成される。図４において、符号Ａで示す線は、つば部２１の押しつぶされて重なり合った部分の上下の境目を表している線である。
【００３２】
またつば部の形状をかたどった型に、吐出管となる銅パイプをセットし、銅パイプの内側に油や水などの液体を入れ、これに高圧を作用させて液圧により外側に張り出すように塑性変形させてつば部を形成してもよい。さらにその液圧で塑性変形させたつば部をさらに軸線方向に圧縮してもよい。
【００３３】
つば部２１はバルジ加工以外の方法で形成されてもよい。また別体の環状のつば部を吐出管に固着させてもよいが、固着する手間がかかり、密閉型圧縮機１００の長い運転期間の中で吐出管と分離してしまう恐れもあるので、銅パイプの一部を塑性変形させてつば部２１を吐出管と一体的に形成する方が、信頼性上も、製作する際の作業性上やコスト上もよい。
【００３４】
つば部２１の一端面は、密閉容器１０の上蓋１２の表面と接触する平らな状態の平坦面２２とする。つば部２１は、押しつぶして重なり合う部分を持たなくてもよく、一端面を平坦面で形成すれば、パイプの一部を外側に突出されるように塑性変形した上下の突出部分の間に空間が存在していてもよい。この平坦面２２の反対側は、つば部２１の厚さが外側から内側に向けて厚くなるようなテーパ面２３となっている。これは、平坦面２２の面積を大きくするためである。吐出管２０の一部を塑性変形させて一体的につば部２１を形成する場合、つば部２１の外周は曲面状になる。このつば部２１外周の曲面部２４の起点までが平面である平坦面２２となる。このため、つば部２１の外径が同じであれば、曲面部２４の半径が小さいほど平坦面２２の面積を大きくできる。
【００３５】
しかしつば部２１の軸線方向の厚さを一定として、曲面部２４の半径を小さくすると、つば部２１の厚さが減少する。つば部２１を薄くし過ぎるとつば部２１の剛性が弱くなる。そのため実施の形態１のつば部２１は、つば部２１の厚さが外側から内側に向けて厚くなるようにして、平均的な厚さが必要な剛性を確保するもの以上とし、かつ外周側の厚さを小さくして曲面部２４の半径を小さくし、平坦面２２の面積を大きくしているのである。
【００３６】
平坦面２２の面積を大きくするには、つば部２１の外径を大きくすればよいのだが、バルジ加工により吐出管２０の一部を塑性変形させてつば部２１を形成する場合には、外径に限界があるため、限られた外径の内で、つば部２１の厚さが外側から内側に向けて厚くなるようにして平坦面２２の面積を大きく確保するものである。平坦面２２の面積が十分確保できるのであれば、つば部２１の軸線方向の厚さを一定としても構わない。
【００３７】
図３により、本発明の特徴である、上蓋１２へ吐出管２０が接合された容器構造について説明する。図３においてガラスターミナル８５は省略している。容器構造とは、接合物であるパイプ（ここでは吐出管２０）を被接合物である容器（ここでは密閉容器１０の上蓋１２）に接合した状態のもの、または接合している過程のものを指す。上蓋１２の外側表面には、つば部２１の外径より大きい領域で平らな状態の平面部１６を形成し、その平面部１６を貫通するように、吐出管２０が貫通する吐出管用穴１７を形成する。穴１７の直径は、吐出管２０の外径より少し大きく、つば部２１の外径より小さい径である。
【００３８】
平面部１６はプレスにより形成するが、板厚の厚い上蓋１２であれば、切削加工で形成してもよい。また吐出管用穴１７もプレス（ピアス加工）により形成するが、ドリル等の刃物で切削加工して形成してもよい。吐出管用穴１７はつば部２１から全くはみださない大きさであれば、形状は円形でなく多角形状や楕円であっても構わない。言い換えれば、吐出管用穴１７の周囲につば部２１の平坦面２２が接触する範囲より大きい平面部１６が形成されているのである。
【００３９】
上蓋１２の穴１７に、つば部２１の平坦面２２側の吐出管２０ａを挿入し、平坦面２２のを平面部１６を接触させる。つば部２１は密閉容器１０の外側に位置することになる。つば部２１の平坦面２２側の吐出管２０ａは、穴１７を貫通し上蓋１２の内側（密閉容器１０内部）に突出する。この状態で吐出管２０もしくはつば部２１を上蓋１２に所定の力で押し付け（加圧し）、押し付けた（加圧した）状態のままで、つば部２１のテーパ面２３と穴１７周辺の上蓋１２の内側にそれぞれ電極を接触させ、つば部２１と上蓋１２との間に瞬間的に数万アンペア以上の強電流を流し、この強電流によって、つば部２１の平坦面２２と上蓋１２の平面部１６の接触面を瞬時に加熱して両方の接触面の金属を溶融させ、溶融した金属同士を溶着させる。
【００４０】
このように接合物と被接合物を接触させ加圧しながら両者間に強電流を瞬間的に流して溶着させる接合方法は抵抗溶接と呼ばれ、パイプ（吐出管２０）に形成したつば部２１と容器（上蓋１２）を抵抗溶接することにより、つば部２１の平坦面２２が、平坦面２２が接触していた穴１７周辺の平面部１６と溶着し、つば部２１を一体形成している吐出管２０が上蓋１２に接合固定される。平坦面２２が溶着されるので、吐出管２０のパイプ端面を容器に溶着することに比べて接合面積を大きく確保することができ、接合強度を高くすることができる。上記にて接合面となる平坦面２２の面積をなるべく大きく確保するようにしたが、これは溶着による接合面積をなるべく大きくし、接合強度をより高くするためである。
【００４１】
よって実施の形態１は、この接合面積であるつば部２１の平坦面２２と平面部１６が接触する面積が、吐出管２０のパイプ横断面積より大きい面積とするもので、つば部２１の外径と曲面部２４の半径とおよび吐出管用穴１７の直径は、つば部２１と平面部１６の接合面積が、吐出管２０のパイプ横断面積より大きい面積となるような寸法関係となっている。図２の圧縮機１００の吐出管２０はパイプの外径が１０ｍｍで、つば部２１の外径は１４ｍｍである。なおパイプ横断面積とは、そのパイプの外径と内径に挟まれた環状の肉厚部分の面積を指すものである。
【００４２】
つば部２１の平坦面２２の反対側をテーパ面２３として形成していれば、吐出管２０の向きを逆にして接合してしまうことを防ぐこともできる。なおつば部２１と上蓋１２との間に瞬間的に強電流を流す際に、吐出管２０もしくはつば部２１を上蓋１２に所定の力で押し付けたが、上蓋１２をつば部２１に押し付けるか、両方を互いに押し付けあってもよく、つば部２１と上蓋１２との間に所定の加圧力を作用させた状態であればよい。
【００４３】
ここで、所定の加圧力は、４〜８ｋＮである。加圧力がこの範囲より小さいと、溶融が少なく十分な接合ができず接合強度が弱かったり、接合部から密閉容器１０内部の冷媒がリークしたりする問題が生じる。また逆にこの範囲より大きいと、つば部２１を含む吐出管２０や上蓋１２が変形してしまうという問題が生ずる。加圧力が上記の範囲であれば、リークの発生も変形もなく、良好な接合状態が得られる。
【００４４】
吐出管２０の途中に形成したつば部２１の端面である平坦面２２を密閉容器１０の上蓋１２の平面部１６に溶接するので、ロウ付を行わなくとも、吐出管２０の一端側を上蓋１２の内側に突出させることができ、図２の圧縮機１００において、密閉容器１０内部の空間９３に吐出管２０の一部が入った状態にすることができる。これにより上記した油上がり対策を施すことでき、圧縮機１００を油上がりの少ない圧縮機とすることができる。吐出管２０のつば部２１は、つば部２１の平坦面２２とこの平坦面２２側の吐出管２０ａの開口端までの距離が、上蓋１２の平面部１６の板厚と空間９３に入れる吐出管２０の長さの和となるような位置に形成する。
【００４５】
ここでつば部２１の平坦面２２と吐出管２０（パイプ）の軸線の直角度が悪いと、上蓋１２に対して吐出管２０が傾斜してしまう。このため平坦面２２の吐出管２０の軸線に対する直角度は小さい方がよい。図２の圧縮機１００の吐出管２０においては、平坦面２２の吐出管２０の軸線に対する直角度の許容値を、上蓋１２の平面部１６との接触面積の範囲で０．２５ｍｍ以下としている。同様に上蓋１２の穴１７と平面部１６のつば部平坦面２２と接触する範囲の直角度許容値も０．２５ｍｍ以下としている。
【００４６】
また抵抗溶接するにあたって、加圧時に点接触状態など接触面積が局所的に著しく小さくなってしまうと、その小さい接触部に強電流が局所的に流れてしまい、その接触部が溶融し過ぎて変形したり、その部分しか溶着されずにリークが発生したりする不具合が生じる。そのためつば部２１の平坦面２２、および上蓋１２の平面部１６の平面度を高め、平坦面２２を一様に平面部１６と接触させるようにする。図２の圧縮機１００の吐出管２０においては、つば部２１の平坦面２２の平面度許容値を０．１ｍｍ以下とし、また上蓋１２の平面部１６では、つば部２１と接触する範囲の平面度許容値を０．１ｍｍ以下としている。ここで平面度とは指定された範囲内での最も高い点と低い点の差である。
【００４７】
なお抵抗溶接するにあたって一方の電極をつば部２１のテーパ面２３に接触させたが、平坦面２２以外であればどこでもよく、曲面部２４に接触させてもよい。しかしあまり平坦面２２に近いと電極自体が接合されてしまう危険があるので、テーパ面２３が望ましい。またつば部２１ではなく吐出管２０に一方の電極を接触させてもよいが、つば部２１から離れると、電極の接触位置からつば部２１までの吐出管２０の抵抗により無駄な電流が流れることになるので、エネルギーの有効活用の点から、吐出管２０に一方の電極を接触させる場合には、なるべくつば部２１に近い位置に接触させる方がよい。
【００４８】
また他方の電極を上蓋１２の内側（つば部２１が位置する側と反対側）表面の穴１７周辺に接触させたが、上蓋１２の外側表面のつば部２１外径周辺であってもよい。いず
れにしてもエネルギーの有効活用の点から、接合する箇所に近い位置に他方の電極を接触させて、上蓋１２の抵抗により無駄に流れる電流をできるだけ小さくする方がよい。ただしあまり接合箇所に近づけすぎると電極自体が接合されてしまう危険があるので注意が必要である。
【００４９】
さらに、吐出管２０および上蓋１２ともに、電極と接触する部位の平面度が悪いと、電極の接触が面で接触せずに点接触となって、その点接触している部位に強電流が局所的に流れ、電極自体がその点接触している部位で接合されてしまう危険があるので、電極が接触する部位は、電極と点接触とならない程度に平面度の確保が必要である。
【００５０】
上記の方法によってつば部２１を一体形成した吐出管２０を上蓋１２に接合させるにあたって、通常は単体の状態の上蓋１２に吐出管２０を接合し、吐出管２０接合後の上蓋１２を内部に圧縮機構部８０や電動機９０を収納した密閉容器１０の円筒容器１１に溶接して密閉するが、円筒容器１１に溶接された後の上蓋１２に吐出管２０を抵抗溶接により接合してもよい。その場合には、他方の電極を上蓋１２の内側に接触させることはできないので、上蓋１２の外側表面に接触させる。
【００５１】
また上蓋１２には、ガラスターミナル８５が溶接固定されるが、単体状態の上蓋１２に、ガラスターミナル８５を溶接固定し、その後で、吐出管２０を上記の方法で接合してもよいし、単体状態の上蓋１２に吐出管２０を接合した後でガラスターミナル８５を溶接固定し、その状態の上蓋１２を円筒状容器１１に溶接固定してもよい。
【００５２】
実施の形態１に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機１００は以上のように、密閉容器１０の上蓋１２（容器）の平面部１６に、吐出管２０の途中に外側に突出するように吐出管２０の一部を塑性変形させて形成したつば部２１の平坦面２２を、抵抗溶接により溶着させて吐出管２０（パイプ）を接合固定した容器構造を備えているので、ロウ付を行うことなく、穴１７を貫通して吐出管２０の一端側が密閉容器１０内部に突出するように接合でき、またつば部２１の平坦面２２と上蓋１２の平面部１６が溶着する接合面積を吐出管２０のパイプ横断面積より大きくして、吐出管２０と上蓋１２の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐えることができる信頼性の高い圧縮機とすることができる。
【００５３】
実施の形態２．
図５は、この発明を実施するための実施の形態２における冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の要部断面図であり、容器構造を説明する図である。この容器構造を除く圧縮機全体の構成については、実施の形態１に示した密閉型圧縮機１００と同様であり、ここでの説明は省略する。また図５において図３と同一の符号で示すものは、図３の圧縮機容器構造と同一もしくは同様な部品であり、ここでの説明は省略する。図５に示す圧縮機の容器構造が図３に示す圧縮機の容器構造と異なる点は、つば部の位置である。
【００５４】
図５の容器構造の吐出管３０は、実施の形態１の吐出管２０と同様に、銅パイプを材料とし、バルジ加工により吐出管３０の途中に吐出管３０の一部を外側に突出するように塑性変形させてつば部３１を一体的に形成するが、この実施の形態２は、密閉容器１０の上蓋１２へつば部３１を抵抗溶接により接合するにあたって、つば部３１が上蓋１２の内側に位置するように接合するのが特徴である。
【００５５】
上蓋１２の平面部１６を上蓋１２の内側（密閉容器１０内部側）に形成する。この平面部に設けられた上蓋１２の穴１７に、内側からつば部３１の平坦面３２側の吐出管３０ａを挿入し、平坦面３２を上蓋１２の平面部１６に接触させ、つば部３１と上蓋１２との間に所定の加圧力を作用させる。その状態で、上蓋１２の穴１７近傍の外側表面とつば部３１のテーパ面３３または吐出管３０に電極を接触させ、実施の形態１と同様の抵抗溶接により、つば部３１の平坦面３２が、平坦面３２が接触していた上蓋１２内側の穴１７周辺の平面部１６と溶着し、つば部３１を一体形成している吐出管３０が上蓋１２に接合固定される。
【００５６】
ここでつば部３１と上蓋１２との間に作用させる押し付け力（加圧力）の大きさは実施の形態１と同様である。また吐出管３０とつば部３１の寸法や形状精度、そしてつば部３１の形成方法、形状も実施の形態１の吐出管２０とつば部２１と同様である。そして両電極の接触位置についても実施の形態１で述べたことが適用でき、上蓋１２に接触させる電極を上蓋１２の内側に接触させてもよく、吐出管３０に接触させる電極を上蓋１２の外側（つば部３１が位置する側と反対側）で接触させてもよい。
【００５７】
このようにつば部３１を上蓋１２の内側に位置させるように吐出管３０を上蓋１２に接合する場合では、円筒容器１１に溶接された後の上蓋１２に吐出管３０を接合するのは困難であるので、単体の状態の上蓋１２に吐出管３０を接合し、吐出管３０接合後の上蓋１２を内部に圧縮機構部８０や電動機９０を収納した密閉容器１０の円筒容器１１に溶接して密閉する。これによりつば部３１が空間９３に配置されることになる。上蓋１２への吐出管３０の接合とガラスターミナル８５の溶接固定の順序は実施の形態１と同様である。
【００５８】
実施の形態２に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の容器構造は以上のように、吐出管３０の途中に外側に突出するように塑性変形させたつば部３１を、つば部３１が密閉容器１０内部となる上蓋１２の内側に位置するように抵抗溶接により上蓋１２に溶着させて吐出管３０を接合固定しているので、実施の形態１の圧縮機１００の容器構造と同様な効果を得ることができるとともに、密閉容器１０内部の高圧冷媒が、吐出管３０を密閉容器１０の外部に向けて上蓋１２から引き剥がそうと作用しても、上蓋１２の内側に配置されるつば部３１がストッパーとして機能するので、吐出管３０の接合強度をさらに高めることができる。作動圧力が極めて高い二酸化炭素を冷媒として使用する場合に特に有効である。
【００５９】
実施の形態３．
図６は、この発明を実施するための実施の形態３における冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の要部断面図であり、容器構造を説明する図である。この容器構造を除く圧縮機全体の構成については、実施の形態１に示した密閉型圧縮機１００と同様であり、ここでの説明は省略する。また図６において図３と同一の符号で示すものは、図３の圧縮機の容器構造と同一もしくは同様な部品であり、ここでの説明は省略する。図６に示す圧縮機の容器構造が図３に示す圧縮機の容器構造と異なる点は、吐出管４０の上蓋１２への接合方法である。実施の形態１および２では抵抗溶接によってつば部２１、３１の平坦面２２、３２を上蓋１２の平面部１６に溶着させることで吐出管２０、３０を上蓋１２に接合固定したが、実施の形態３では、つば部４１の平坦面４２を摩擦圧接により上蓋１２に溶着させることを特徴とする。
【００６０】
図６の容器構造の吐出管４０は、実施の形態１の吐出管２０と同様に、銅パイプを材料とし、バルジ加工により吐出管４０の途中に吐出管４０の一部を外側に突出するように塑性変形させてつば部４１を一体的に形成する。つば部４１の形状や形成方法は、実施の形態１のつば部２１と同様である。上蓋１２を固定し、上蓋１２の外側表面に形成した平面部１６に設けられた穴１７に、つば部４１の平坦面４２側の吐出管４０ａを挿入し、上蓋１２の平面部１６につば部４１の平坦面４２を接触させ、つば部４１と上蓋１２との間に所定の加圧力を作用させながら、吐出管４０を所定の回転数で回転させる（回転摩擦させる）。そうすることで、平坦面４２と平面部１６の互いの接触面に摩擦熱が発生し、それぞれが自身の材料の融点まで達して溶融する。なお吐出管４０を回転させながら上蓋１２の穴に挿入して、そのまま上蓋１２の平面部１６につば部４１の平坦面４２を接触させ、回転摩擦させてもよい。
【００６１】
つば部４１の平坦面４２と平面部１６の接触面がともに融点に達し溶融した状態となったら、吐出管４０の回転を停止し（回転摩擦を止め）、互いの接触面が溶融している状態の時に、回転摩擦時よりさらに大きい所定の加圧力を作用させ、つば部４１の平坦面４２と上蓋１２の平面部１６の接触面の溶融した金属同士を溶着させ、吐出管４０を上蓋１２に接合する。このように摩擦熱を利用して接合物と被接合物の互いの接触面を溶融させ、その状態で加圧して接合する方法は摩擦圧接と呼ばれ、パイプ（吐出管４０）に形成したつば部４１の平坦面４２と容器（上蓋１２）の平面部１６を摩擦圧接することにより、つば部４１の平坦面４２が、平坦面４２が接触していた上蓋１２の平面部１６と溶着し、つば部４１を一体形成している吐出管４０が上蓋１２に接合固定される。
【００６２】
吐出管４０を回転させている時に所定の加圧力（これを摩擦圧力と呼ぶ）で加圧するのは、摩擦熱を発生させ金属を溶融させるためであり、回転を停止した後で作用させる回転摩擦時よりさらに大きい所定の加圧力（これをアップセット圧力と呼ぶ）が、溶融した金属同士を接合させるためのものである。ここでは吐出管４０を回転させたが、吐出管４０を固定して上蓋１２を回転させてもよいし、両者を互いが逆方向となる向きに回転させてもよい。
【００６３】
吐出管４０は実施の形態１同様に、パイプの外径は１０ｍｍで、つば部４１の外径が１４ｍｍである。ここで、吐出管４０もしくは上蓋１２の回転数は１８００ｒｐｍ以上としている。吐出管４０と上蓋１２の両方を互いに逆方向に回転させる場合では、両者間の相対的な回転数を１８００ｒｐｍ以上となるようにする。回転数がこれ以下であると、特に融点の高い鉄製の上蓋が融点に達するまでの時間がかかってしまう。回転数は大きい方が回転摩擦に要する時間を短縮できるが、回転させる装置に回転数の限界（回転モータのトルク限界など）があり、それにより制限される。
【００６４】
回転時の所定の加圧力（摩擦圧力）は０．５〜２ｋＮである。この範囲より小さいと特に融点の高い鉄製の上蓋が融点に達するまでの時間がかかり、大きいと吐出管４０や上蓋１２が変形したり、接合時に余盛といって接合部から盛り上がった溶着金属が発生したりしてしまう。また回転停止後に作用させる接合のための加圧力（アップセット圧力）は、４〜８ｋＮであり、実施の形態１と２の抵抗溶接時の加圧力と同様である。この範囲より小さいと十分な接合ができず接合強度が弱かったり、接合部から密閉容器１０内部の冷媒がリークしたりする問題が生じる。また逆にこの範囲より大きいと、つば部２１を含む吐出管２０や上蓋１２が変形したり、余盛が発生したりしてしまうという問題が生ずる。回転摩擦停止後に４〜８ｋＮで加圧する時間は１秒程度である。
【００６５】
つば部４１の平坦面４２と吐出管４０（パイプ）の軸線の直角度については、実施の形態１の吐出管２０と同様な許容値が適用されるが、平坦面４２の平面度や上蓋１２の平面部１６の平面度は、両者を加圧しながら摺動させて摩擦熱を発生させるものであるので、実施の形態１の平面度許容値より大きくてもよい。
【００６６】
上記の摩擦圧接によってつば部４１を一体形成した吐出管４０を上蓋１２に接合させるにあたって、通常は単体の状態の上蓋１２に吐出管４０を接合し、吐出管４０接合後の上蓋１２を内部に圧縮機構部８０や電動機９０を収納した密閉容器１０の円筒容器１１に溶接して密閉するが、円筒容器１１に溶接された後の上蓋１２に吐出管４０を摩擦圧接により接合してもよい。その場合には、吐出管４０を回転させた方がよい。
【００６７】
また上蓋１２には、ガラスターミナル８５が溶接固定されるが、単体状態の上蓋１２に、ガラスターミナル８５を溶接固定し、その後で、吐出管４０を上記の方法で接合してもよいし、単体状態の上蓋１２に吐出管４０を接合した後でガラスターミナル８５を溶接固定し、その状態の上蓋１２を円筒状容器１１に溶接固定してもよい。
【００６８】
実施の形態３に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機は、密閉容器１０の上蓋１２（容器）の平面部１６に、吐出管２０の途中に吐出管４０の一部を外側に突出するように塑性変形させて形成したつば部４１の平坦面４２を、摩擦圧接により溶着させて吐出管４０（パイプ）を接合固定した容器構造を備えているので、ロウ付を行うことなく、穴１７を貫通して吐出管４０の一端側が密閉容器１０内部に突出するように接合でき、またつば部４１の平坦面４２と上蓋１２の平面部１６が溶着する接合面積を吐出管４０のパイプ横断面積より大きくして、吐出管４０と上蓋１２の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐えることができる信頼性の高い圧縮機とすることができる。
【００６９】
上記ではつば部４１の配置を上蓋１２の外側としたが、実施の形態２同様に、上蓋１２の内側に平面部１６を形成し、つば部４１が上蓋１２の内側に配置されるように吐出管４０を接合してもよく、その場合には、密閉容器１０内部の高圧が、吐出管４０を密閉容器１０の外部に向けて上蓋１２から引き剥がそうと作用しても、上蓋１２の内側に配置されるつば部４１がストッパーとして機能するので、吐出管４０の接合強度をさらに高めることができる効果が追加される。
【００７０】
実施の形態４．
実施の形態４に示す冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の容器構造は、摩擦圧接により吐出管４０を上蓋１２に接合する点で、実施の形態３と同じであるが、摩擦圧接に先立って、つば部４１の平坦面４２と上蓋１２の平坦面４２と接触する平面部１６近傍の両方をそれぞれ予め加熱する点が特徴である。圧縮機全体の構成については、実施の形態１に示した密閉型圧縮機１００と同様であり、ここでの説明は省略する。またこの実施の形態４に示す圧縮機の容器構造の断面図は、図６と同じあり図６を兼用することで図示を省略する。その図６において図３と同一の符号で示すものは、図３の圧縮機の容器構造と同一もしくは同様な部品であり、ここでの説明は省略する。
【００７１】
銅パイプの吐出管４０と鉄製の上蓋１２をともに常温状態から回転摩擦させた場合には、特に融点の高い鉄が材料である上蓋１２の接触部が融点に達するまでの時間がかかってしまう問題がある。実施の形態３では、吐出管４０と上蓋１２を常温から回転摩擦させて摩擦圧接したので、融点に達するまでの時間（回転摩擦の時間）が１０秒程度必要である。
【００７２】
また当然互いが常温から回転摩擦を始めれば、鉄製で融点が高い上蓋１２の平面部１６の接触面が融点に達するまでの時間が、銅製のつば部４１の平坦面４２が融点に達するまでの時間よりも多くかかる。先に融点に達した平坦面４２は、自身が融点に達してから上蓋１２の平面部１６の平坦面４２との接触面が融点に達するまでの間に、溶融した平坦面４２の一部が余盛となってしまう問題も生じる。
【００７３】
実施の形態４では、互いに融点の異なるつば部４１の平坦面４２と、上蓋１２の平坦面４２と接触する平面部１６近傍の両方を、回転摩擦させる前にそれぞれ異なる温度で予め加熱することを特徴とする。その際、融点の高い材料の方（この場合は鉄製である上蓋１２）を、融点の低い材料の方（この場合は銅パイプの吐出管４０）より高い温度に加熱する。これにより回転摩擦の時間を短縮すると同時に、つば部４１の平坦面４２と、上蓋１２の平坦面４２と接触する平面部１６がそれぞれ融点に達するタイミングを略同時に、もしくは近づけ、つば部４１の余盛の発生を防ぐ、もしくは余盛の量を低減させるものである。
【００７４】
予め加熱する温度は、接合物のパイプであり、銅を材料とする吐出管４０のつば部平坦面４２が３００〜５００℃で、被接合物の容器であり、鉄を材料とする上蓋１２のつば部平坦面４２と接触する平面部１６近傍が７００〜９００℃である。この温度範囲に予め両者を加熱しておいてから回転摩擦を始めると、実施の形態３と同寸法の吐出管４０であれば、２秒程度で、かつほぼ同時につば部４１の平坦面４２と、上蓋１２の平坦面４２と接触する平面部１６が融点に達することができ、かつつば部４２の余盛の発生を防ぐことができる。
【００７５】
予め加熱する温度がこの温度範囲より低いと、回転摩擦にさらに時間がかかり、また
両者の融点に達するタイミングにずれが生じてくる。またこの温度範囲より高い場合には、鉄を材料とする上蓋１２では、加熱した表面に酸化物が発生してしまい、接合時に接合強度が低下する問題が生じ、銅パイプを材料とする吐出管４０では、回転摩擦時に吐出管４０やつば部４１が変形してしまう問題が生じる。
【００７６】
予め加熱するには、局所的に加熱でき、温度調整が容易な高周波誘導加熱がエネルギー利用の観点からも適しているが、これに限らず他の電気加熱であるアーク加熱や抵抗加熱、遠赤外線加熱等も利用可能である。また吐出管４０、上蓋１２それぞれ全体を炉で加熱してもよい。両者の接触面が融点に達した後は実施の形態３同様に、回転摩擦を停止し、両者間に４〜８ｋＮの加圧力（アップセット圧力）を約１秒程度作用させて溶着させ、吐出管４０を上蓋１２に接合固定する。回転摩擦の時間が短縮できるので、摩擦圧接に要する時間が短縮できる。
【００７７】
特許文献２には、融点が低い方である銅製の接合材Ｂの余盛を減らす目的で、鉄製の接合材Ａを予め銅の融点近く（１０００℃程度）まで予備加熱することが開示されているが、上記したように、容器である上蓋１２を１０００℃近くまで加熱すると、加熱した表面に酸化物が生じてしまい、十分な接合強度が得られなくなる。また銅パイプと鉄製の容器の接合では、融点の高い鉄製の容器のみを加熱するよりも、上記の温度範囲で両方をそれぞれ異なる温度に予め加熱した方が、互いの接触面がそれぞれ融点に達するタイミングを合わせやすい。そのため本発明の実施の形態４では、回転摩擦に先立って銅パイプの接合材、鉄製の被接合材ともに、それぞれ異なる上記した温度範囲に予め加熱するものである。
【００７８】
吐出管４０の上蓋１２への接合と上蓋１２の円筒容器１１への溶接との順序や、吐出管４０の上蓋１２への接合とガラスターミナル８５の上蓋１２への溶接との順序については、実施の形態３と同様である。
【００７９】
実施の形態４に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機は、摩擦圧接の回転摩擦に先立って、吐出管４０のつば部平坦面４２と、上蓋１２の平坦面４２と接触する平面部１６近傍の両方を、それぞれ異なる温度で予め加熱するので、実施の形態３の効果に加えて、摩擦圧接に要する時間を短縮でき作業効率を高めるとともに、余盛の発生を防ぎ、余盛の除去作業を省くことができる効果がある。
【００８０】
実施の形態５．
図７は、この発明を実施するための実施の形態５における冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の要部断面図であり、容器構造を説明する図である。この容器構造を除く圧縮機全体の構成については、実施の形態１に示した密閉型圧縮機１００と同様であり、ここでの説明は省略する。また図７において図６と同一の符号で示すものは、図６の圧縮機の容器構造と同一もしくは同様な部品であり、ここでの説明は省略する。図７に示す圧縮機の容器構造が図６の圧縮機の容器構造と異なる点は、摩擦圧接により上蓋１２に接合固定する吐出管５０の接合箇所であり、つば部５１の端面でなく、つば部５１の外周面５２と上蓋１２の吐出管用穴１７の内周面を摩擦圧接で溶着させることを特徴とする。
【００８１】
吐出管５０を上蓋１２の吐出管用穴１７に貫通させ、その状態にて吐出管５０の一部である穴１７内周に臨む位置の吐出管５０を、吐出管５０内部に挿入した拡管治具でパイプの内側から外側へ、穴１７の内周に向けて拡径するように塑性変形させてつば部５１を形成する。つば部５１が穴１７内周に接触するまで塑性変形させる。上記した他の実施の形態のつば部２１、３１、４１と異なり、つば部５１は外側に突出された部分が上下に重なっておらず、上下の突出部分の間に、拡管治具の幅と略同等の幅の空間が存在する。そのためつば部５１は、拡管治具に応じた所定の幅の外周面５２を有する。そのつば部５１の外周面５２と穴１７内周が接触するまで塑性変形させ、その後は、引き続き拡管治具または拡管治具に代る別の加圧治具により、つば部外周面５２と穴１７内周の間を所定の加圧力（摩擦圧力）で加圧し、その状態で吐出管５０もしくは上蓋１２の少なくとも一方を回転させる（回転摩擦させる）。そうすることで、つば部外周面５２と穴１７内周の互いの接触面に摩擦熱が発生し、それぞれが自身の材料の融点まで達して溶融する。
【００８２】
つば部５１の外周面５２と上蓋１２の吐出管用穴１７内周の接触面ともに溶融した状態となったら、回転摩擦を止め、吐出管５０内部の拡管治具または拡管治具に代る別の加圧治具によりさらに強い所定の加圧力（アップセット圧力）を作用させ、溶融した金属同士を溶着させ、吐出管５０を上蓋１２に接合する。パイプ（吐出管５０）に形成したつば部５１と容器（上蓋１２）を径方向に摩擦圧接することにより、つば部５１の外周面５２が、外周面５２が接触していた上蓋１２の吐出管用穴１７内周と溶着し、つば部５１を一体形成している吐出管５０が上蓋１２に接合固定される。
【００８３】
吐出管用穴１７の軸線方向の距離は、上蓋１２の板厚となるので、上蓋１２の板厚が、接合するパイプである吐出管５０の肉厚よりも大きくないと、吐出管５０の端面を溶着させて接合するものよりも接合面積を大きくすることはできない。被接合物である容器（ここでは上蓋１２）の板厚が接合物であるパイプ（ここでは吐出管５０）の肉厚以下の場合、もしくは容器の板厚の方がパイプの肉厚より大きいが、接合面積をさらに大きくしたい場合には、上蓋１２の吐出管用穴１７をバーリング加工により縁を立て形成し、吐出管用穴１７の軸線方向の距離を大きくすることで、接合面積を大きくすることができる。
【００８４】
実施の形態５に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機は、吐出管５０の途中に吐出管５０の一部を外側に拡径するように塑性変形させて形成したつば部５１の外周面５２を、摩擦圧接により、密閉容器１０の上蓋１２（容器）の吐出管用穴１７内周に溶着させて吐出管５０（パイプ）を接合固定した容器構造を備えているので、ロウ付を行うことなく、穴１７を貫通して吐出管５０の一端側が密閉容器１０内部に突出するように接合でき、またつば部外周面５２と上蓋１２の吐出管用穴１７内周との接合面積を吐出管５０のパイプ横断面積より大きくして、吐出管５０と上蓋１２の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐えることができる信頼性の高い圧縮機とすることができる。
【００８５】
また実施の形態５においても、実施の形態４同様に、回転摩擦に先立ってつば部５１と上蓋１２の吐出管用穴１７近傍の両方をそれぞれ異なる温度で予め加熱することで、摩擦圧接に要する時間を短縮でき作業効率を高めるとともに、余盛の発生を防ぎ、余盛の除去作業を省ける効果を併せて得ることができる。
【００８６】
実施の形態５における回転摩擦時の加圧力や回転数、接合のための加圧力、また予め加熱する温度範囲は実施の形態３および実施の形態４の範囲が適用できる。容器内部に一端側が突出するパイプの接合で、容器内部のパイプが一部に曲がりを含む場合には、穴を貫通させる前にパイプの途中につば部を一体的に形成すると、パイプが容器に形成した穴を貫通することができないので、そのような容器内部で一部に曲がりを含むパイプの容器への接合に実施の形態５は特に有効である。
【００８７】
ここで吐出管を従来のロウ付により上蓋１２に接合固定しようとする場合には、ロウ材を溶融し接合部間にロウを浸透させるためにバーナー等で炎を使って接合部周りやロウ材を急激に加熱するので、ガラスターミナル８５の上蓋１２への接合位置が、吐出管の接合位置に近く、かつガラスターミナル８５の方が吐出管より先に上蓋１２に接合固定されていると、ロウ付時の炎によってガラスターミナル８５のガラスが溶けてしまいリークが発生するという問題が生じるが、本発明では炎を使用しないためにガラスが溶けることはないので、上記の実施の形態１〜５において、吐出管とガラスターミナル８５の上蓋１２への接合の順序はどちらが先であっても構わず、ロウ付時の工程順序の制約が解除できて作業性が向上する。
【００８８】
実施の形態６．
図８は、この発明を実施するための実施の形態６における冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の要部断面図であり、圧縮機の部品でありかつ冷凍サイクル装置の圧力容器体である気液分離器の低圧接続管が円筒状容器に接合した容器構造を説明する図である。この容器構造を除く圧縮機全体の構成については、実施の形態１に示した密閉型圧縮機１００と同様であり、ここでの説明は省略する。また図８において図２と同一の符号で示すものは、図２の圧縮機１００と同一もしくは同様な部品であり、ここでの説明は省略する。
【００８９】
実施の形態１〜４においては、容器である上蓋１２に平面部１６を形成し、その平面部１６に穴１７を設け、吐出管のつば部平坦面２２、３２、４２を穴１７周辺の平面部１６に溶着させていたが、実施の形態６では、被接合物である容器に先に穴を設けて平面部を形成するものであり、その点が実施の形態１〜４と異なる。
【００９０】
気液分離器６０は上下２つの容器が溶接された円筒状容器６１を有する。図８ではその上側の円筒状容器が図示されている。図８において、円筒状容器６１の上面（低圧接続管６５が接合される面）は略球面状である。この球面にプレスや切削加工を施して平面部を形成して、その平面部に低圧接続管用穴を設けて実施の形態１〜４と同様の方法で低圧接続管６５を接合してもよいが、この実施の形態６では、異なる方法で球面状の容器に平面部を形成する。
【００９１】
図８に示すように、鉄製の円筒状容器６１の球面状部位中央に低圧接続管用穴６２をバーリング加工して形成する。その際円筒状容器６１の外側に向かって円筒状容器６１の軸線方向に（図８においては上方に）バーリング加工による穴の周縁を立てる。この周縁の端面は容器同様に全体的に球面状をしている。そこでこの周縁の端面に切削等の加工を施して、円環状の平面部６３を形成するのである。このように穴をバーリング加工により形成し、バーリング加工で立たせた穴周縁の端面を加工して平面部に形成することで、球面状の容器にも容易に平面部を形成することができる。
【００９２】
銅パイプから成る低圧接続管６５には、低圧接続管６５の途中に低圧接続管６５の一部を外側に突出するように塑性変形させてつば部６６を形成する。つば部６６の形状や形成方法は、実施の形態１の吐出管２０のつば部２１と同様である。そして低圧接続管用穴６２に低圧接続管６５を挿入し、つば部６６の下端面（円筒状容器６１側の端面）である平坦面６７を円環状の平面部６３に接触させ、実施の形態１〜４に示した抵抗溶接、もしくは摩擦圧接により、つば部６６の平坦面６７と平面部６３を溶着させて低圧接続管６５を円筒状容器６１に接合固定する。
【００９３】
図８では、流入管となる低圧接続管６５と円筒状容器６１の接合を示したが、流出管である吸入管と円筒状容器６１の接合にも適用できる。また図８ではつば部６６が円筒状容器６１の外側に配置されているが、バーリング加工により円筒状容器６１の内側に向かって縁を立たせて、円環状の平面部６３を図８にて下方に向くように形成し、つば部６６が円筒状容器６１の内側に配置されるように低圧接続管６５を接合してもよい。しかし接合する方の円筒状容器６１の深さが深いと、バーリング加工でできた周縁の端面を切削加工して平坦面にするのは困難なので、容器の深さが深い場合には、容器の外側に周縁を立たせてその周縁の端面を平面部に加工した方がよい。
【００９４】
図８は略球面状容器への平面部形成の一実施例として円筒状容器６１により説明した。本実施の形態６のバーリング加工を施して立たせた周縁の端面を平面部に加工する方法は、球面状だけでなく、曲面状の容器にも適用できる。例えば圧縮機１００の円筒容器１１の側面に水平方向の穴を設け、その穴にパイプを接合する場合でも、先に円筒容器１１にプレスや切削加工により平面部を形成してから穴を設けてもよいが、本実施の形態６と同様に、曲面状の円筒容器１１にバーリング加工を施した穴を設け、その穴の周縁の端面に切削等の加工を施すことで、平面部を形成することもできる。
【００９５】
実施の形態６においても、抵抗溶接や摩擦圧接の際の加圧力、回転数、加熱温度は、実施の形態１〜４に示した範囲が適用できる。実施の形態６に示す円環状の平面部６３は、容器である円筒状容器６１の板厚により面積が決定される。そのため実施の形態６では、円環状の平面部６３の面積が、接合するパイプである低圧接続管６５のパイプ横断面積より大きくなるような板厚とパイプの肉厚の組み合わせとし、かつパイプに一体形成するつば部６６の平坦面６７と容器の平面部６３の接触面積（後の接合面積）を低圧接続管６５のパイプ横断面積より大きくして、パイプの端面を溶着させる場合よりも接合面積を大きくしている。
【００９６】
実施の形態６に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機では、略球面状もしくは曲面状の容器に、バーリング加工を施した穴６２を設け、その穴縁の端面に切削等の加工を施すことで、円環状の平面部６３を形成し、パイプの途中にパイプの一部を外側に突出するように塑性変形させて形成したつば部６６の平坦面６７を、抵抗溶接もしくは摩擦圧接によりその円環状の平面部６３に溶着させてパイプを接合固定した容器構造を備えているので、曲面状または球面状の容器に対しても、ロウ付を行うことなく、穴を貫通してパイプの一端側が容器内部に突出するように接合でき、またつば部６６の平坦面６７と容器の平面部６３の接合面積をパイプの横断面積より大きくして、パイプと容器の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐えることができる信頼性の高い圧縮機とすることができる。
【００９７】
実施の形態７．
図９は、この発明を実施するための実施の形態７における冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の要部断面図であり、吸入外管が密閉容器の円筒容器に接合した容器構造を説明する図である。この容器構造を除く圧縮機全体の構成については、実施の形態１に示した密閉型圧縮機１００と同様であり、ここでの説明は省略する。また図９において図２と同一の符号で示すものは、図２の圧縮機１００と同一もしくは同様な部品であり、ここでの説明は省略する。
【００９８】
実施の形態１〜６では、パイプと容器の接合面積をパイプの端面を容器に接合させる場合の接合面積よりも大きく、かつパイプの一端側が容器内部に突出するようなパイプと容器の接合を示したが、この実施の形態７では、パイプの一端側は容器内部に突出させずに、パイプと容器の接合面積をパイプの端面を容器に接合させる場合の接合面積よりも大きくする容器構造を提供する。
【００９９】
円筒容器７０には実施の形態６で示したように、水平方向に吸入外管用の穴７１をバーリング加工で穴周縁が円筒容器の外側に向けて水平方向に立つように形成し、その周縁の端面を切削して円環状の平面部７２を形成する。
【０１００】
図１０はこの円筒容器７０を吸入外管用穴７１の中央で水平方向に切断した要部横断面図である。図１０において距離Ｌ１は、平面部７２と吸入外管用穴７１中央位置での円筒容器７０内周面との間の距離を示す。
【０１０１】
吸入外管７５は銅パイプを材料としおり、吸入外管７５の途中に吸入外管７５の一部を外側に突出するように塑性変形させてつば部７６が形成される。つば部７６の形状や形成方法は、実施の形態１の吐出管２０のつば部２１と同様である。図１１はこの吸入外管７５の断面図で、つば部７６の平坦な端面は円筒容器７０の平面部７２と接触する平坦面７７である。図１１の距離Ｌ２は、この平坦面７７から平坦面７７側の吸入外管７５ａの開口端までの距離を示す。ここでこの吸入外管７５のつば部７６を、距離Ｌ２が図１０の距離Ｌ１より小さくなるような位置に形成するものである。
【０１０２】
円環状の平面部７２の面積は、吸入外管７５のパイプ横断面積よりも大きく、吸入外管７５のつば部平坦面７７と平面部７２の接触面積は吸入外管７５のパイプ横断面積よりも大きいものである。吸入外管用穴７１に吸入外管７５ａを挿入して、つば部平坦面７７を平面部７２に接触させ、実施の形態１〜４に示した抵抗溶接、もしくは摩擦圧接により、つば部平坦面７７と平面部７２を溶着させて吸入外管７５を円筒容器７０に接合固定する。
【０１０３】
図１１に示す距離Ｌ２が図１０に示す距離Ｌ１より小さくしているので、図９に示すように平坦面７７側の吸入外管７５ａは円筒容器７０の内周面から内側に突出することはない。そして吸入外管７５と円筒容器７０の接合面積を吸入外管７５のパイプ横断面積よりも大きくでき、吸入外管の端面を溶着させて接合する場合よりも接合強度を高めることができる。
【０１０４】
なお円筒容器７０に平面部をプレスにより形成し、その平面部に吸入外管用の穴をピアス加工や切削により設けてもよく、その際には図１１に示す吸入外管７５の距離Ｌ２を、円筒容器７０の平面部の板厚より小さくすることで、つば部平坦面側の吸入外管７５ａが円筒容器７０の内周面から内側に突出することなく吸入外管７５を円筒容器７０に接合することができる。
【０１０５】
実施の形態７においても、抵抗溶接や摩擦圧接の際の加圧力、回転数、予め加熱する温度は、実施の形態１〜４に示した範囲が適用できる。ただし容器の側面にパイプを接合するものであるので、摩擦圧接に際し、容器側を回転させるのは難しく、パイプだけを回転させる方がよい。
【０１０６】
実施の形態７に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機では、つば部平坦面７７からこの平坦面７７側のパイプの開口端までの距離Ｌ２を小さくして、容器７０内部に突出しないようにしたので、パイプの一端側を容器内部に突出させない場合でも、ロウ付を行うことなく、つば部７６の平坦面７７を容器の平面部７２に溶着させることで、パイプと容器の接合面積をパイプの端面を容器に接合させる場合の接合面積よりも大きくして、パイプと容器の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐えることができる信頼性の高い圧縮機とすることができる。
【０１０７】
実施の形態８．
図１２は、この発明を実施するための実施の形態８における冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の要部断面図であり、吸入外管が密閉容器の円筒容器に接合した容器構造を説明する図である。この容器構造を除く圧縮機全体の構成については、実施の形態１に示した密閉型圧縮機１００と同様であり、ここでの説明は省略する。また図１２において図９と同一の符号で示すものは、図９の圧縮機の容器構造と同一もしくは同様な部品であり、ここでの説明は省略する。
【０１０８】
この実施の形態８は実施の形態７と同様に、パイプの一端側を容器内部に突出させずに、パイプと容器の接合面積をパイプの端面を容器に接合させる場合の接合面積よりも大きくする容器構造を提供するものである。
【０１０９】
本実施の形態の特徴は、図１２に示すように、吸入外管９５の端部につば部９６を形成するもので、このつば部９６も吸入外管９５の端部を外側に突出するように塑性変形させて吸入外管９５と一体的に形成する。つば部９６の形状や形成方法は、実施の形態１の吐出管２０のつば部２１と同様である。そして吸入外管用穴７１に吸入外管９５の内径が連通するように吸入外管９５を位置合わせして、吸入外管９５の端部でもありかつつば部９６の端面でもある平坦面９７を、円筒容器７０の平面部７２に接触させ、実施の形態１〜４に示した抵抗溶接、もしくは摩擦圧接により、つば部平坦面９７と平面部７２を溶着させて吸入外管９５を円筒容器７０に接合固定する。平面部７２の面積は、吸入外管９５のパイプ横断面積よりも大きく、吸入外管９５のつば部平坦面９７と平面部７２の接合面積は吸入外管９５のパイプ横断面積よりも大きいものである。
【０１１０】
つば部９６が吸入外管９５の円筒容器側の端部に形成されていて、つば部平坦面９７が吸入外管９５の円筒容器側の端面となっているので、図１２に示すように吸入外管９５は円筒容器７０の内周面から内側に突出することはない。そして吸入外管９５と円筒容器７０の接合面積を吸入外管９５のパイプ横断面積よりも大きくでき、つば部を形成しない吸入外管の端面を溶着させて接合する場合よりも接合強度を高めることができる。
【０１１１】
なお円筒容器７０に平面部をプレスにより形成し、その平面部に吸入外管用の穴をピアス加工や切削により設けてもよい。実施の形態８においても、抵抗溶接や摩擦圧接の際の加圧力、回転数、予め加熱する温度は、実施の形態１〜４に示した範囲が適用できる。ただし容器の側面にパイプを接合するものであるので、摩擦圧接に際し、容器側を回転させるのは難しく、パイプだけを回転させる方がよい。
【０１１２】
実施の形態８に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機では、つば部９６をパイプの端部に形成したので、パイプの一端側を容器内部に突出させない場合でも、パイプ端部でもありかつつば部９６の端面でもある平坦面９７を容器の平面部７２に溶着させることで、パイプと容器の接合面積をパイプの端面を容器に接合させる場合の接合面積よりも大きくして、パイプと容器の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐えることができる信頼性の高い圧縮機とすることができる。
【０１１３】
実施の形態１〜８においては、冷凍サイクル装置の圧力容器体の中で圧縮機を用いて、吐出管２０、３０、４０、５０の上蓋１２への接合、気液分離器の低圧接続管６５や吸入管の円筒状容器６１への接合、吸入外管７５、９０の円筒容器７０への接合について説明した。圧縮機については密閉容器に接合するパイプとして他にプロセス管が接合されるものもある。プロセス管は密閉容器内の真空引きや密閉容器内へ冷凍機油を注入する時等に使用されるサービス用パイプである。このプロセス管の接合に対しても実施の形態１〜８に示した接合方法が適用でき、同様な効果を得ることができる。
【０１１４】
また密閉容器内部が低圧雰囲気の圧縮機であれば、吸入外管を用いずに吸入管を直接に圧縮機の密閉容器に接合するので、その際にも実施の形態１〜８における接合方法を適用できる。このように圧縮機の密閉容器に接合するあらゆるパイプに実施の形態１〜８における接合方法は適用できる。そしてその際、パイプの一端側を容器内部に突出させたい場合では実施の形態１〜６の接合方法を適用し、パイプの一端側を容器内部に突出させない場合には実施の形態７、８の接合方法を適用すればよい。それによりパイプと容器の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐えることができる信頼性の高い圧縮機を得ることできる。
【０１１５】
実施の形態９．
実施の形態１〜８においては、図１に示す冷凍サイクル装置の圧力容器体の中で圧縮機２を用いて、本発明のパイプが容器に接合する容器構造を説明した。しかし本発明は圧縮機２に適用できるだけではなく、他の冷凍サイクル装置の圧力容器体にも適用可能であり、圧縮機の場合と同様な効果が得られるものである。以下に他の冷凍サイクル装置の圧力容器体に適用した実施の形態を説明する。
【０１１６】
この実施の形態９では、冷凍サイクル装置の圧力容器体の一つである気液分離器に本発明のパイプと容器の接合を適用した形態を説明する。図１３は、この発明を実施するための実施の形態９における冷凍サイクル装置の圧力容器体である気液分離器の断面図である。図１における冷媒回路１に配置される気液分離器８は、気液二相状態の冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離し、液冷媒を一時的に貯留するもので、この冷媒回路１を備える冷凍サイクル装置の運転負荷状態に応じて余剰冷媒を一時的に貯留したり、また図１のように低圧側熱交換器５と圧縮機２の間に接続される場合では、加えて圧縮機２へ液冷媒が直接吸入されないようにしたりする役割もある。
【０１１７】
冷媒回路１内で気液分離器８が接続される位置は、高圧領域である高圧側熱交換器３と減圧装置４の間に接続されるものもあるし、また減圧装置４を二段階に分けて直列に配置して減圧させるようにし、中間圧領域となるそれら２つの減圧装置の間に接続させるものもある。
【０１１８】
図１３に示す気液分離器１１０は、図１の気液分離器８の一実施例である。気液分離器１１０は、内部に液冷媒を貯留できる容積を有する鉄を材料とする密閉状の容器１１１に、冷媒を容器１１１の外部から容器１１１内に流入させる流入管１２０と、容器１１１内部からガス冷媒を容器１１１外部に流出させる流出管１３０とが接合されて構成される。流入管１２０、流出管１３０はともに銅パイプを材料としていて、容器１１１の外部で、この気液分離器１１０を接続する冷媒回路の接続配管に接続される。容器１１１の内部に気液分離を促進するための分離材が収納される場合もある。
【０１１９】
気液二相状態の冷媒が流入管１２０から容器１１１の内部に流入すると、容器１１１の内部で流出管１３０にガス冷媒のみが入り、流出管１３０からガス冷媒のみが流出する。ガス冷媒と分離した液冷媒は容器１１１の底部に貯留される。ここで流入管１２０、流出管１３０はともにその一端側が容器１１１内部に突出している。
【０１２０】
そして流入管１２０、流出管１３０には、バルジ加工によりパイプの途中にパイプの一部を外側に突出するように塑性変形させて、それぞれつば部１２１、１３１を一体的に形成している。つば部１２１，１３１の形状や形成方法は、実施の形態１の吐出管２０のつば部２１と同様である。つば部１２１、１３１の形成される位置は、流入管１２０、流出管１３０のそれぞれの一端側が容器１１１内部に突出する寸法に合わせて決定される。
【０１２１】
容器１１１は上側容器１１１ａと下側容器１１１ｂが溶接固定されて形成されるものであるが、その溶接固定は、上側容器１１１ａに流入管１２０と流出管１３０が接合された後で行われる。上側容器１１１ａの上面には、プレスにより平面部１１２を形成し、その平面部１１２に流入管１２０が貫通する流入管用穴と、流出管１３０が貫通する流出管用穴を設け、それぞれつば部１２１、１３１が容器１１１の外側に配置されるように、流入管用穴に流入管１２０を、また流出管用穴に流出管１３０を挿入し、それぞれつのば部１２１、１３１の下端の平坦面１２２、１３２と容器平面部１１２を接触させる。この際のそれぞれの接触面積が、流入管１２０、流出管１３０それぞれのパイプ横断面積よりも大きくなるようにつば部１２１、１３１を形成する。そして実施の形態１〜４と同様な抵抗溶接、もしくは摩擦圧接によりつば部１２１、１３１の平坦面１２２、１３２をそれぞれ平面部１１２に溶着させ、流入管１２０、流出管１３０を容器１１１に接合する。
【０１２２】
摩擦圧接により接合する場合では、一体の容器に２本のパイプを回転摩擦させるのは困難であるので、流入管１２０と流出管１３０の容器１１１への接合は別個に行うものであるが、抵抗溶接により接合する場合では、それぞれのパイプに対応する１対の電極を用いることで、流入管１２０と流出管１３０を同時に容器１１１に接合することできる。抵抗溶接による場合でも、流入管１２０と流出管１３０の容器１１１への接合は別個に行ってもよい。抵抗溶接による接合では、必要な電極を備えることで、一体の容器に複数のパイプを同時に接合することが可能である。
【０１２３】
流入管１２０と流出管１３０が接合された上側容器１１１ａと下側容器１１１ｂを溶接固定して密閉状の容器１１１として気液分離器１１０の製作が完了する。なお流出管が容器内部で曲がりを含むものであれば、実施の形態５に示す方法で接合すればよい。上記では流入管１２０、流出管１３０ともににつば部１２１、１３１を形成して、つば部１２１、１３１と容器１１１を接合させたが、流入管、流出管のどちらか一方だけであってもよい。またつば部１２１、１３１の位置が容器１１１の内側に配置されるように接合してもよい。
【０１２４】
また上側容器１１１ａの上面に平面部１１２を形成し、その平面部１１２に流入管用穴と流出管用穴を設けたが、実施の形態６のように、流入管用穴と流出管用穴をそれぞれバーリング加工を施して形成し、バーリング加工により立たせた穴周縁の端面を切削して、接合面となる平面部を形成してもよい。また流入管１２０、流出管１３０の接合は、容器１１１の上面に限定されるものではなく、他の面であっても適用されるもので、またパイプの接合方向も容器１１１の軸線方向に限らず他の方向であっても適用されるものである。
【０１２５】
実施の形態９に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体である気液分離器１１０は、以上のように、流入管１２０、流出管１３０の途中にそれぞれ流入管１２０、流出管１３０の一部を外側に突出するように塑性変形させて形成したつば部１２１、１３１の平坦面１２２、１３２を、それぞれ抵抗溶接もしくは摩擦圧接により、容器１１１に溶着させて流入管１２０、流出管１３０を接合固定した容器構造を備えているので、ロウ付を行うことなく、流入管１２０、流出管１３０それぞれの一端側が容器１１１内部に突出するように接合でき、またつば部１２１、１３１の平坦面１２２、１３２と容器１１１の平面部１１２のそれぞれの接合面積を、流入管１２０、流出管１３０それぞれのパイプ横断面積より大きくして、流入管１２０、流出管１３０と容器１１１の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐えることができる信頼性の高い気液分離器とすることができる。
【０１２６】
実施の形態１０．
この実施の形態１０では、冷凍サイクル装置の圧力容器体の一つである油分離器に本発明のパイプと容器の接合を適用した形態を説明する。図１４は、この発明を実施するための実施の形態１０における冷凍サイクル装置の圧力容器体である油分離器の断面図である。図１における冷媒回路１に配置される油分離器７は、圧縮機２から吐出された高圧冷媒に含まれる冷凍機油を冷媒から分離し圧縮機２に戻すもので、通常圧縮機２と高圧側熱交換３の間に接続され、この冷媒回路１の油循環量を抑制するとともに、圧縮機２の密閉容器内の冷凍機油を枯渇させないためのものである。
【０１２７】
図１では油分離器７から圧縮機２に油を戻す油戻し管を省略している。通常、密閉容器内部が低圧または中間圧雰囲気の圧縮機に対しては圧縮機の密閉容器内部へ直接的に、密閉容器内部が高圧雰囲気の圧縮機に対しては、低圧または中間圧の圧縮機吸入側配管へ、圧力差で油戻し管を通して高圧冷媒から分離した油を戻す。
【０１２８】
図１４に示す油分離器１４０は、図１の油分離器７の一実施例である。油分離器１４０は、内部に高圧冷媒から冷凍機油を分離するフィルター等の分離材１４５と、高圧冷媒から分離した冷凍機油を貯留できる容積を備えた鉄を材料とする密閉状の容器１４１に、圧縮機から吐出された高圧冷媒を容器１４１内に流入させる流入管１５０と、容器１４１内部から冷凍機油が分離された後の高圧冷媒を容器１４１外部に流出させる流出管１６０と、容器１４１に貯留された高圧冷媒から分離した冷凍機油を流出し圧縮機側に戻す油戻し管１７０が接合されて構成される。流入管１５０、流出管１６０、油戻し管１７０はいずれも銅パイプを材料としている。
【０１２９】
圧縮機から吐出された圧縮後の高圧冷媒が流入管１５０から容器１４１の内部に流入すると、容器１４１内部に突出させる流入管１５０の一端と、流出管１６０の容器側一端の間に分離材１４５が配置されていて、流入管１５０の容器１４１内部の一端が、分離材１４５に向いて開口しているので、流入管１５０から流入した高圧冷媒は、分離材１４５を通過して流出管１６０に向かう。分離材１４５を通過する際に、高圧冷媒に含まれる冷凍機油は分離材に付着し、高圧冷媒から分離される。
【０１３０】
分離材１４５に付着した冷凍機油は油滴となって単独で、あるいは他の油滴と接触し結合して自重により分離材から離間し、容器１４１の底部に落下し、その底部で一時的に貯留される。分離材１４５を通過した後の高圧冷媒は、流出管１６０から容器１４１の外部に流出する。流出管１６０は、容器１４１外部で高圧側熱交換器へ続く冷媒回路の接続配管に接続されている。容器１４１底部に一時的に貯留された分離後の冷凍機油は、容器１４１の底面に面して開口した油戻し管１７０に流出し、圧縮機側に圧力差で戻される。
【０１３１】
ここで図１４において、流入管１５０、流出管１６０はともにその一端側が容器１４１内部に突出している。そして流入管１５０、流出管１６０には、バルジ加工によりパイプの途中にパイプの一部を外側に突出するように塑性変形させて、それぞれつば部１５１、１６１を一体的に形成している。つば部１５１、１６１の形状や形成方法は、実施の形態１の吐出管２０のつば部２１と同様である。つば部１５１、１６１の形成される位置は、流入管１５０、流出管１６０のそれぞれの一端側が容器１１１内部に突出する寸法に合わせて決定される。
【０１３２】
油戻し管１７０もバルジ加工によりパイプの途中にパイプの一部を外側に突出するように塑性変形させて、つば部１７１を一体的に形成しているが、容器１４１と接触するつば部１７１の上端面からその上端面側のパイプの端部までの距離が、容器１４１の平面部１４２ｂの板厚よりも小さい寸法となる位置につば部１７１を形成している。つば部１７１の形状や形成方法は、実施の形態１の吐出管２０のつば部２１と同様である。
【０１３３】
容器１４１は上側容器１４１ａと下側容器１４１ｂが溶接固定されて形成されるものであるが、その溶接固定は、上側容器１４１ａに流出管１６０が、下側容器１４１ｂに流入管１５０と油戻し管１６０がそれぞれ接合された後で行われる。上側容器１４１ａの上面中央近辺には、プレスにより平面部１４２ａを形成し、その平面部１４２ａに流出管１６０が貫通する流出管用穴を設け、つば部１６１が容器１４１の外側に配置されるように、流出管用穴に流出管１６０を挿入し、つば部１６１の下端の平坦面１６２と容器平面部１４２ａを接触させる。この際の接触面積が、流出管１６０のパイプ横断面積よりも大きくなるようにつば部１６１を形成する。そして実施の形態１〜４と同様な抵抗溶接、もしくは摩擦圧接によりつば部１６１の平坦面１６２を平面部１４２ａに溶着させ、流出管１６０を容器１４１に接合する。
【０１３４】
一方下側容器１４１ｂの底面には、プレスにより平面部１４２ｂを形成し、その平面部１４２ｂに流入管１５０が貫通する流入管用穴と、油戻し管１７０が面する油戻し管用穴を設け、それぞれつば部１５１、１７１が容器１４１の外側に配置されるように、流入管用穴に流入管１５０を、油戻し管用穴を油戻し管１７０に挿入し、つば部１５１、１７１の上端の平坦面１５２、１７２と容器平面部１４２ｂを接触させる。この際のそれぞれの接触面積が、流入管１５０、油戻し管１７０それぞれのパイプ横断面積よりも大きくなるようにつば部１５１、１７１を形成する。そして実施の形態１〜４と同様な抵抗溶接、もしくは摩擦圧接によりつば部１５１、１７１の平坦面１５２、１７２をそれぞれ平面部１４２ｂに溶着させ、流入管１５０、油戻し管１７０を容器１４１に接合する。
【０１３５】
油戻し管１７０は、容器との接触面（接合面）であるつば部１７１の平坦面からその平坦面側のパイプの端部までの距離が、下側容器１４１ｂの平面部１４２ｂの板厚よりも小さいので、容器１４１の内部にパイプが突出しない。このため、容器１４１の底部に貯留された冷凍機油が容器１４２の底部で滞留することなく、全量を圧縮機側に戻すことができる。
【０１３６】
油戻し管１７０は、実施の形態８に示すように容器１４１側のパイプ端部につば部を形成して、そのつば部を容器１４１に溶着させてもよい。また流出管１５０は、図１４では容器１４２の内部に一端側を突出させているが、油戻し管１７０と同様にして、突出させなくしてもよい。また３本のパイプ１５０、１６０、１７０すべてにつば部１５１、１６１、１７１を形成して、つば部１５１、１６１、１７１と容器１４１を溶着させたが、少なくともいずれか１本のパイプだけであってもよい。またつば部１５１、１６１、１７１の位置が容器１４１の内側に配置されるように接合してもよい。
【０１３７】
また上側容器１４１ａの上面に平面部１４２ａを、下側容器１４１ｂの底面に平面部１４２ｂを形成し、その平面部１４２ａ、１４２ｂにそれぞれ接合するパイプ用の穴を設けたが、実施の形態６のように、それぞれの穴をバーリング加工により形成し、バーリング加工により立たせた穴周縁の端面を切削して、接合面となるそれぞれの平面部を形成してもよい。また流出管１６０の接合は容器１４１の上面に、また流入管１５０の接合は容器１４１の底面に限定されるものではなく、他の面であっても適用されるもので、またパイプの接合方向も容器１４１の軸線方向に限らず他の方向であっても適用されるものである。また分離材を使用せずに、高圧冷媒を容器内部で旋回させ、その遠心力を利用して冷凍機油を冷媒から分離する遠心分離式の油分離器であっても本発明のパイプの接合方法は適用できる。
【０１３８】
実施の形態１０に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体である油分離器１４０は、以上のように、流入管１５０、流出管１６０の途中にそれぞれ流入管１５０、流出管１６０の一部を外側に突出するように塑性変形させて形成したつば部１５１、１６１の平坦面１５２、１６２を、それぞれ抵抗溶接もしくは摩擦圧接により、容器１４１に溶着させて流入管１５０、流出管１６０を接合固定した容器構造を備えているので、ロウ付を行うことなく、流入管１５０、流出管１６０それぞれの一端側が容器１４１内部に突出するように接合でき、またつば部１５１、１６１の平坦面１５２、１６２と容器１４１の平面部１４２ｂ、１４２ａとのそれぞれの接合面積を、流入管１５０、流出管１６０それぞれのパイプ横断面積より大きくして、流入管１５０、流出管１６０と容器１４１の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐えることができる信頼性の高い油分離器とすることができる。
【０１３９】
また油戻し管１７０の途中に油戻し管１７０の一部を外側に突出するように塑性変形させて形成したつば部１７１の平坦面１７２からこの平坦面１７２側のパイプの開口端までの距離を小さくして、容器１４１内部に突出しないようにし、抵抗溶接もしくは摩擦圧接により、つば部１７１の平坦面１７２を容器１４１の平面部１４２ｂに溶着させて油戻し管１７０を接合固定したので、容器１４１底部に高圧冷媒から分離した冷凍機油が滞留することを回避でき、またパイプの一端側を容器内部に突出させない場合であっても、つば部１７１の平坦面１７２と容器１４１の平面部１４２ｂの接合面積を油戻し管１７０の端面を容器１４１に接合させる場合の接合面積よりも大きくして、油戻し管１７０と容器１４１の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐えることができる信頼性の高い油分離器とすることができる。
【０１４０】
実施の形態１１．
この実施の形態１１では、冷凍サイクル装置の圧力容器体の一つである消音器に本発明のパイプと容器の接合を適用した形態を説明する。図１５は、この発明を実施するための実施の形態１１における冷凍サイクル装置の圧力容器体である消音器の断面図である。図１における冷媒回路１に配置される消音器６は、圧縮機２から吐出された高圧冷媒を膨張させて、高圧冷媒が持つ圧力脈動を消音するもので、通常圧縮機２の高圧側熱交換３の間で、特に圧縮機２に近い位置に接続され、圧力脈動が冷媒回路１の接続配管へ伝播するのを抑制する。
【０１４１】
図１５に示す消音器１８０は、図１の消音器６の一実施例である。消音器１８０は、内部に高圧冷媒を膨張させる容積を有する備えた鉄を材料とする密閉状の容器１８１に、圧縮機から吐出された高圧冷媒を容器１８１内に流入させる流入管１９０と、容器１８１内部から膨張後の高圧冷媒を容器１８１外部に流出させる流出管２００と、が接合されて構成される。流入管１９０、流出管２００の内径よりも容器１８１の内径の方が大きい。流入管１９０、流出管２００はともに銅パイプを材料としている。
【０１４２】
圧縮機から吐出された直後の圧力脈動を持った高圧冷媒が流入管１９０から容器１８１の内部に流入すると、高圧冷媒は径の大きい容器１８１内部の空洞にて膨張し、冷媒の圧力脈動が消音される。圧力脈動が消音された膨張後の高圧冷媒は流出管２００から容器１８１の外部に流出する。圧縮機から吐出されてすぐに高圧冷媒の圧力脈動を消音するので、冷凍回路の接続配管や熱交換器等他の回路構成要素への圧力脈動の伝播を抑制できる。
【０１４３】
ここで図１５において、流入管１９０、流出管２００はともにバルジ加工によりパイプの途中にパイプの一部を外側に突出するように塑性変形させて、それぞれつば部１９１、２０１を一体的に形成しているが、容器１８１と接触するそれぞれのつば部１９１、２０１の平坦な端面からその端面側のパイプの端部までの距離が、容器１８１の平面部の板厚よりも小さい寸法となる位置につば部１９１、２０１を形成している。つば部１９１、２０１の形状や形成方法は、実施の形態１の吐出管２０のつば部２１と同様である。
【０１４４】
容器１８１は上側容器１８１ａと下側容器１８１ｂが溶接固定されて形成されるものであるが、その溶接固定は、上側容器１８１ａに流出管２００が、下側容器１８１ｂに流入管１９０が接合された後で行われる。上側容器１８１ａの上面中央近辺には、プレスにより平面部１８２ａを形成し、その平面部１８２ａに流出管１９０が面する流出管用穴を設け、つば部２０１が容器１８１の外側に配置されるように、流出管用穴に流出管１９０を挿入し、つば部２０１の下端の平坦面２０２と容器平面部１８２ａを接触させる。この際の接触面積が、流出管２００のパイプ横断面積よりも大きくなるようにつば部２０１を形成する。そして実施の形態１〜４と同様な抵抗溶接、もしくは摩擦圧接によりつば部２０１の平坦面２０２を平面部１８２ａに溶着させ、流出管２００を容器１８１に接合する。
【０１４５】
一方下側容器１８１ｂの底面には、プレスにより平面部１８２ｂを形成し、その平面部１８２ｂに流入管１９０が面する流入管用穴を設け、つば部１９１が容器１８１の外側に配置されるように、流入管用穴に流入管２００を挿入し、つば部１９１の上端の平坦面１９２と容器平面部１８２ｂを接触させる。この際の接触面積が、流入管１９０のパイプ横断面積よりも大きくなるようにつば部１９１を形成する。そして実施の形態１〜４と同様な抵抗溶接、もしくは摩擦圧接によりつば部１９１の平坦面１９２を平面部１８２ｂに溶着させ、流入管１９０を容器１８１に接合する。
【０１４６】
流入管１９０、流出管２００はそれぞれ、容器との接触面（接合面）であるつば部１９１、２０１の平坦面１９２、２０２からその平坦面１９２、２０２側のパイプの端部までの距離が、それぞれの平坦面１９２、２０２が接触する容器の平面部１８２ａ、１８２ｂの板厚よりも小さいので、ともに容器１８１の内部にパイプが突出しない。このため容器１８１内部の空胴をすべて膨張させる空間として利用できるので消音効果が大きくなる。
【０１４７】
なおつば部１９１、２０１を、実施の形態８に示すように容器１８１側のパイプ端部に形成して、そのつば部の端面である平坦面を容器１８１に溶着させてもよい。また流入管１９０、流出管２００ともにつば部１９１、２０１を形成して、そのつば部１９１、２０１、と容器１８１を溶着させたが、どちらか一方だけであってもよい。またつば部１９１、２０１の位置が容器１８１の内側に配置されるように接合してもよい。
【０１４８】
また上側容器１８１ａの上面に平面部１８２ａを、下側容器１８１ｂの底面に平面部１８２ｂを形成し、その平面部１８２ａ、１８２ｂにそれぞれ接合するパイプ用の穴を設けたが、実施の形態６のように、それぞれの穴をバーリング加工により形成し、バーリング加工により立たせた穴周縁の端面を切削して、それぞれの平面部を形成してもよい。
【０１４９】
実施の形態１１に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体である消音器１８０は、以上のように、流入管１９０、流出管１２０の途中にそれぞれ流入管１９０、流出管２００の一部を外側に突出するように塑性変形させて形成したつば部１９１、２０１の平坦面１９２、２０２からその平坦面１９２、２０２側のパイプの開口端までの距離を小さくし、容器１８１内部に突出しないようにして、それぞれ抵抗溶接もしくは摩擦圧接により、つば部１９１、２０１の平坦面１９２、２０２を容器１８１の平面部１８２ｂ、１８２ａに溶着させて流入管１９０、流出管２００を接合固定した容器構造を備えているので、容器１８１内部の空胴をすべて膨張させる空間として利用でき、またつば部１９１、２０１の平坦面１９２、２０２と容器１８１の平面部１８２ｂ、１８２ａのそれぞれの接合面積を、流入管１９０、流出管２００それぞれの端面を容器１８１に接合させる場合の接合面積よりも大きくして、流入管１９０、流出管２００と容器１８１の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐えることができる信頼性の高い消音器とすることができる。
【０１５０】
冷凍サイクル装置の圧力容器体の容器にはそれぞれ冷媒による内圧が作用するが、近年冷凍サイクル装置の冷媒回路を循環させる冷媒の作動圧力が高圧化している。作動圧力が高い冷媒として、空調機用では、ＨＦＣ３２やＨＦＣ３２の重量割合が半分以上のＨＦＣ混合冷媒があり、また最近では給湯機用に、それらＨＦＣ冷媒よりさらに作動圧力が高い二酸化炭素が使用されている。実施の形態１〜１１に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体は、パイプと容器の接合された容器構造において、パイプのつば部平坦面と容器の平面部を面溶着させて接合し、その接合面積をパイプの横断面積より大きくしてパイプと容器の接合強度を高くすることができるので、これらの作動圧力が高い冷媒が循環する冷媒回路に接続される冷凍サイクル装置の圧力容器体の信頼性向上に特に有効である。ただし、冷媒として作動圧力が高い冷媒に拘るものではなく、上記以外のＨＦＣ冷媒やＨＣ冷媒等の他の冷媒においても適用でき、同様な効果を奏することができる。
【０１５１】
実施の形態１〜８に示した圧縮機はいずれも内部高圧の密閉型ロータリ圧縮機で説明したが、本発明は、圧縮機構がロータリ式に限るものではなく、レシプロ式やスクロール式等の他の圧縮機構を有する圧縮機のパイプと容器の接合に対しても適用でき、また密閉容器内部が高圧ではなく、低圧（吸入圧）や中間圧である圧縮機に対しても適用でき、同様な効果が得られる。また電動機も圧縮機構部も密閉容器内に収納されている完全密閉型でない圧縮機のパイプと容器の接合に対しても適用でき、同様な効果が得られる。
【０１５２】
また実施の形態９〜１１に示した圧縮機以外の冷凍サイクル装置の圧力容器体はそれぞれ説明した構造に限定されるものではなく、気液分離、油分離、消音といった機能が同じであればそれぞれ異なる構造の圧力容器体であってもよく、そのような圧力容器体のパイプと容器の接合に対しても本発明は適用でき、同様な効果が得られる。
【０１５３】
さらに本発明のパイプと容器の接合方法は、冷凍サイクル装置の圧力容器体だけでなく、内圧が作用する容器にパイプを接合する、他の用途の圧力容器体に対しても適用できる。
またつば部はパイプの全周に環状に形成しなくても、部分的であったり、断続的な複数の突起で構成したりしてもよい。
【０１５４】
またつば部と容器の接合面積がパイプの横断面積以下であるようなつば部をパイプの途中に形成して、そのつば部と容器を上記の実施の形態で示した抵抗溶接や摩擦圧接で接合しても、接合面積は大きくできないが、ロウ付を行うことなく、パイプが容器を貫通して、その一端側が容器内部に突出するように接合できる効果を得ることができる。
【０１５５】
上記の実施の形態では、接合時の条件値である抵抗溶接時の加圧力、そして摩擦圧接時の回転数、加圧力、予め加熱する温度についての範囲を示したが、これらの範囲はいずれも、パイプ外径がφ６〜φ２０でパイプ横断面積の１５０〜２００％相当の接合面積が得られるようなつば部を形成した銅を材料とするパイプを、鉄を材料とする容器に接合する場合に適当な範囲である。これらの各種条件値は、つば部と容器の接合面積の大きさによって適切な条件値が決定されるものであって、接合面積に合わせて、それぞれ適切なポイントが選択される。
【０１５６】
また接合時の各種条件値は接合面積（つば部と容器の接触面積）によって上記の実施の形態に示した範囲から逸脱してもよいものである。つば部と容器の接触面積が大きい場合で十分な接合を得るためには、抵抗溶接時では電流値、加圧力の少なくとも一方を大きくすればよいし、摩擦圧接時では、回転停止後の加圧力を大きくすればよい。接触面積が大きい場合の摩擦圧接時には、回転時の加圧力、回転数を大きくすれば、互いの接触面が融点に達するまでの時間の短縮が図れる。なお摩擦圧接の回転摩擦時に回転数が小さすぎると接触面が融点に達しないこともあるので、回転摩擦させる装置は、接触面が融点に到達できる回転数を確保できる装置でなければならない。なおつば部と容器の接触面が溶着して接合するものであるので、接触面積と接合面積は同じ面積である。ここでは、つば部の平坦面と容器の平面部が溶着する前を接触面、溶着後を接合面としている。
【０１５７】
また実施の形態１〜１１ではいずれも、接合物が銅を材料とするパイプで、被接合物が鉄を材料とする容器であったが、接合するパイプと容器の材料の組み合わせは、鉄と銅に限定されるものではなく、他の融点が異なる材料の組み合わせによる接合についても本発明は適用できるし、鉄製の容器に鉄パイプを接合する等、同じ材料同士の接合についても適用でき、同様な効果が得られる。ただし、抵抗溶接時の電流値、加圧力、もしくは摩擦圧接時の回転数、加圧力、予め加熱する温度については、その材料の組み合わせに適した条件値にて接合されるものである。同じ材料の組み合わせでの摩擦圧接による接合であれば、回転摩擦の前にそれぞれの接触面を予め加熱する温度は同じでよい。
【０１５８】
つば部の外周面と容器の穴内周を接合する実施の形態５と８を除いた他の実施の形態を説明するために用いた図では、パイプと容器の穴との半径方向すきまを誇張して大きめに描いている。ロウ付ではパイプを接合する場合、ロウを十分に浸透させるために、パイプと容器の穴の半径方向すきまを小さい値で管理する必要があるが、上記の実施の形態（実施の形態５と８は除く）においては、パイプに形成したつば部端面が接合されるので、パイプと容器の穴との半径径方向すきまは、ロウ付の場合より大きくでき、寸法管理が容易である。
【０１５９】
接合強度は接合面積に比例する。パイプを容器から引き剥がそうとする力が同一であれば、接合面積が大きい方が、接合面の単位面積あたりの引き剥がし力が小さくなるからである。例えばつば部による接合面積を、パイプ端面を接合させた時の接合面積（パイプの横断面積）の２倍にすれば、接合強度はパイプ端面を接合させた時の２倍とすることができる。
【０１６０】
本発明のパイプと容器の接合方法は、パイプの途中にパイプの一部を外側に突出するように塑性変形させて端面が平坦面となるつば部を形成するステップと、容器に穴とその穴の周囲に平面部を形成するステップと、容器の穴にパイプを挿入し、パイプのつば部平坦面と容器平面部を接触させ、つば部平坦面と容器平面部の間に加圧力を作用させるステップと、つば部平坦面と容器平面部の間に加圧力を作用させた状態で、パイプと容器との間に瞬間的に強電流を流し、つば部平坦面と容器平面部の接触面を溶着させるステップとを備えたものである。この接合方法によれば、ロウ付に依らずともパイプの一端側を容器内側に突出させて接合することができ、またパイプのつば部平坦面と容器の平面部の接触面積を、パイプの横断面積より大きくすることで、パイプの端面を容器に接合する場合に比べて接合強度を高くすることができ信頼性が向上する。
【０１６１】
また本発明のパイプと容器の接合方法は、パイプの端部にパイプの一部を外側に突出するように塑性変形させて端面が平坦面となるつば部を形成するステップと、容器に穴とその穴の周囲に平面部を形成するステップと、容器の穴にパイプを位置合わせして、パイプのつば部平坦面と容器平面部を接触させ、つば部平坦面と容器平面部の間に加圧力を作用させるステップと、つば部平坦面と容器平面部の間に加圧力を作用させた状態で、パイプと容器との間に瞬間的に強電流を流し、つば部平坦面と容器平面部の接触面を溶着させるステップとを備えたものである。この接合方法によれば、パイプのつば部平坦面と容器の平面部の接触面積を、パイプの横断面積より大きくすることで、パイプの端面を容器に接合する場合に比べて接合強度を高くすることができ信頼性が向上する。
【０１６２】
また本発明のパイプと容器の接合方法は、パイプの途中にパイプの一部を外側に突出するように塑性変形させて端面が平坦面となるつば部を形成するステップと、容器に穴とその穴の周囲に平面部を形成するステップと、容器の穴にパイプを挿入し、パイプのつば部平坦面と容器の平面部を接触させ、つば部平坦面と容器の平面部の間に加圧力を作用させた状態でパイプもしくは容器を回転させるステップと、つば部平坦面と容器の平面部の接触面が回転摩擦の摩擦熱によりそれぞれが融点に達し溶融したらパイプもしくは容器の回転を停止するステップと、回転停止後につば部平坦面と容器の平面部の接触面がそれぞれ溶融した状態で、つば部平坦面と容器の平面部の間にパイプもしくは容器回転時の加圧力より大きい加圧力を作用させ、つば部平坦面と容器の平面部の接触面を溶着させるステップとを備えたものである。この接合方法によれば、パイプのつば部平坦面と容器の平面部との接触面積を、パイプの横断面積より大きくすることで、パイプの端面を容器に接合する場合に比べて接合強度を高くすることができ信頼性が向上する。
【０１６３】
また本発明のパイプと容器の接合方法は、パイプの端部にパイプの一部を外側に突出するように塑性変形させて端面が平坦面となるつば部を形成するステップと、容器に穴とその穴の周囲に平面部を形成するステップと、容器の穴にパイプを位置合わせし、パイプのつば部平坦面と容器の平面部を接触させ、つば部平坦面と容器の平面部の間に加圧力を作用させた状態でパイプもしくは容器を回転させるステップと、つば部平坦面と容器の平面部の接触面が回転摩擦の摩擦熱によりそれぞれが融点に達し溶融したらパイプもしくは容器の回転を停止するステップと、回転停止後につば部平坦面と容器の平面部の接触面がそれぞれ溶融した状態で、つば部平坦面と容器の平面部の間にパイプもしくは容器回転時の加圧力より大きい加圧力を作用させ、つば部平坦面と容器の平面部の接触面を溶着させるステップとを備えたものである。この接合方法によれば、ロウ付に依らずともパイプの一端側を容器内側に突出させて接合することができ、またパイプのつば部平坦面と容器の平面部の接触面積を、パイプの横断面積より大きくすることで、パイプの端面を容器に接合する場合に比べて接合強度を高くすることができ信頼性が向上する。
【０１６４】
また本発明のパイプと容器の接合方法は、上記の接合方法において、つば部平坦面と容器の平面部の接触面を回転摩擦させるステップの前に、パイプのつば部平坦面と容器の平坦面の両方をそれぞれ予め加熱するステップを備えたものである。この接合方法によれば、上記の接合方法の効果に加えて、回転摩擦に要する時間を短縮することができる。
【０１６５】
また本発明のパイプと容器の接合方法は、容器に形成した穴にパイプを挿入するステップと、パイプの内部に拡管治具を挿入するステップと、拡管治具により容器の穴内周に臨む位置のパイプを、容器の穴内周に向けて拡径するように塑性変形させてパイプにつば部を形成するステップと、パイプのつば部外周面と容器の穴内周を接触させ、つば部外周面と容器の穴内周の間に加圧力を作用させた状態でパイプもしくは容器を回転させるステップと、つば部外周面と容器の穴内周の接触面が回転摩擦の摩擦熱によりそれぞれが融点に達し溶融したらパイプもしくは容器の回転を停止するステップと、回転停止後につば部外周面と容器の穴内周の接触面がそれぞれ溶融した状態で、つば部外周面と容器の穴内周の間にパイプもしくは容器回転時の加圧力より大きい加圧力を作用させ、つば部外周面と容器の穴内周の接触面を溶着させるステップとを備えたものである。この接合方法によれば、ロウ付に依らずとも、そして容器の内側に突出するパイプの一部に曲がりを含む場合であっても、パイプの一端側を容器内側に突出させて接合することができ、またパイプのつば部外周面と容器の穴内周との接触面積を、パイプの横断面積より大きくすることで、パイプの端面を容器に接合する場合に比べて接合強度を高くすることができ信頼性が向上する。
【０１６６】
実施の形態１２．
この実施の形態１２では、上記の実施の形態１で示した抵抗溶接による冷凍サイクル装置の圧力容器体のパイプと容器の接合を実現するための製造装置について説明する。図１６はこの実施の形態１２による製造装置３００の全体構成を示す図であり、図１７は図１６の要部断面図であって、装置内部の内部機構３０１を示す。図１８はこの製造装置３００の全体的な動作フローを示す工程図である。図１６、図１７において、吐出管２０と上蓋１２は、上記した実施の形態に示したものと同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１６７】
図１６に示すように、この製造装置３００は、内部機構３０１を支える架台３０２を有し、架台３０２の底部には、製造装置３００を自立させるとともに、架台３０２の高さを調整し、製造装置３００を平行に安定させための複数のアジャスターボルト（高さ調整ボルト）３０３がねじ止め固定されている。図１６においてアジャスターボルト３０３は２本だけ図示されているが、製造装置３００は４本のアジャスターボルト３０３を備えている。製造装置３００を自立するためには、少なくとも３本のアジャスターボルト３０３が必要である。なおこのアジャスターボルト３０３に製造装置３００の防振機能を備えさせてもよい。
【０１６８】
そして架台３０２の上面には、ベースプレート３０４が複数のボルト３０５で固定され、そのベースプレート３０４の上に複数の支柱３０６が、ベースプレート３０４にボルト３０７で固定されて立設している。複数の支柱３０６は、図１６においては２本だけ図示されているが、製造装置３００は４本の支柱３０６を備えている。さらに複数の支柱３０６の上面には上板３０８が載っており、複数のボルト３０９で支柱３０６に固定されている。上板３０８には加圧手段であるサーボプレス３１０が、複数のボルト３１１にて固定されていて、図１６サーボプレス３１０に連結しているプレス軸３１２を上下方向に直線運動させる。サーボプレス３１０は、プレス軸３１２の移動距離や加圧力を数値制御することができる。サーボプレス３１０は制御手段である図示しない制御部により制御される。上板３０８の中央には、図示していないがプレス軸３１２が貫通する穴が設けられている。
【０１６９】
プレス軸３１２を上下動させ、後述するパイプを容器に加圧する加圧手段は、サーボプレス３１０に限定されるものではなく、油圧式シリンダやエアーシリンダを使用することも可能である。上下動するプレス軸３１２の下端（サーボプレス３１０の反対側）には、プレス軸３１２の上下動により、上下動されるプレス軸３１２の被直動体（後述する連結軸３１５と可動電極３１６）の偏心（位置ずれ）や偏角（平行ずれ）を吸収するフローティングジョイント（浮動性継手）を備えた連結ブロック３１３が、複数のボルト３１４にてプレス軸３１２に固定されている。
【０１７０】
連結ブロック３１３は、連結軸３１５をその上部を引っ掛けて保持し、その連結軸３１５の下側（連結ブロック３１３の反対側）には、連結軸３１５とは絶縁した状態で可動電極３１６がベースプレート３０４に向けて固定されている。連結ブロック３１３は、連結軸３１５と可動電極３１６を落下しないように下げて支えている。
【０１７１】
ベースプレート３０４中央の上面には固定プレート３１８が載り、複数のボルト３１９で固定されている。固定プレート３１８には、連結軸３１５に絶縁固定された可動電極３１６と対を成す固定電極３１７が固定プレート３１８とは絶縁した状態で立設固定される。固定プレート３１８にはまた、固定電極３１７とは接触せずに固定電極３１７の外周を囲うように容器固定治具３２０が複数のボルト３２１で固定されている。
【０１７２】
この実施の形態１２による製造装置３００の動作について、図１６〜図１８に照らして説明する。最初に工程ＳＴ１として、容器の固定手段である容器固定治具３２０に、被接合物の容器をセットする。ここでは容器として、上記の実施の形態に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体の一つである圧縮機の密閉容器の上蓋１２を用いる。上蓋１２の構成は実施の形態１で説明されているのでここでの説明は省略する。容器固定治具３２０は、上蓋１２の外周面が嵌合する内周面３２０ａを有する。工程ＳＴ１は上蓋１２の外周面をこの容器固定治具３２０の内周面３２０ａに嵌合することである。容器固定治具３２０との嵌合により上蓋１２の水平方向（Ｘ−Ｙ方向）への移動は規制される。固定電極３１７は容器である上蓋１２を挟んでつば部２１の反対側に位置する。
【０１７３】
上蓋１２外周面が容器固定治具３２０に嵌合されると、上蓋１２の内側表面の中央（穴１７の周辺）部が固定電極３１７の上端面と接触して、上蓋１２は軸方向に支持される。固定電極３１７には、上蓋１２に接合されるパイプで上蓋１２の内側に突出するパイプの一部と接触しないように逃がした凹部が、上側（固定プレート３１８の反対側）中央に形成されており、固定電極３１７が上蓋１２の内側と接触する上端面は環状になっている。その環状の上端面が上蓋１２を貫通する吐出管用穴１７を囲うように上蓋１２内側と接触し、上蓋１２を軸方向に支持する。
【０１７４】
先に上蓋１２を固定電極３１７で軸方向に支持させて、容器固定治具をチャックやシリンダーで構成して上蓋１２の外周面をその中心方向に締め付けて、上蓋１２の水平方向の規制と合わせて周方向（θ方向）の規制（回転規制）を行ってもよいが、後述するように上蓋１２には中心から同心位置に軸方向の力しか作用しないので、容器固定治具３２０のように容器の回転規制を省いても問題はない。ただし、パイプの容器への固定位置が容器中心に対して偏心している場合には、容器固定治具をチャック式やシリンダー式にして容器の回転規制を行うともに、容器の軸方向の支持を援助する必要がある。
【０１７５】
上蓋１２の容器固定治具３２０への嵌合は、図示しないロボットにより自動化されて行われるが、手動で行ってもよい。容器固定治具３２０に嵌合されることで、上蓋１２のＸ−Ｙ方向の位置決めがなされ、また固定電極３１７による軸方向支持により、上蓋１２の軸方向の位置決めがなされる。
【０１７６】
次に工程ＳＴ２として、パイプの途中にパイプの一部を塑性変形させて一体形成したつば部を有するパイプを容器にセットする。ここではつば部を有するパイプとして、上記の実施の形態に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体の一つである圧縮機の吐出管２０を用いる。吐出管２０の構成は実施の形態１で説明されているのでここでの説明は省略する。つば部平坦面２２側の吐出管２０を固定された上蓋１２の穴１７に上蓋１２の上側から挿入し、つば部平坦面２２と上蓋１２の外側表面の平面部１６を接触させる。吐出管２０の穴１７への挿入は、図示しないロボットにより自動化されて行われるが、手動で行ってもよい。吐出管２０は穴１７との嵌合およびつば部平坦面２２が上蓋平面部１６に接触して軸方向に支持されることにより、吐出管２０は自立する。工程ＳＴ２は吐出管２０を上蓋１２にセットすることで、吐出管２０を穴１７に挿入し、つば部平坦面２２と上蓋平面部１６を接触させるものである。
【０１７７】
続いて工程ＳＴ３として、サーボプレス３１０を稼働してプレス軸３１２を下降させ、プレス軸３１２に連結ブロック３１３と連結軸３１５を介して固定されている可動電極３１６を下降させ、つば部２１に可動電極３１６を接触させる。このときサーボプレス３１０の制御は、つば部２１と可動電極３１６の接触荷重を制御してもよいし、プレス軸３１２のストローク（移動距離）で制御してもよい。いずれにしても制御手段である制御部がサーボプレス３１０を制御して行われる。可動電極３１６は上蓋１２の外側に自立している吐出管２０と接触しないように、可動電極３１６の下端側（ベースプレート３０４側から逃がした凹部が形成されている。また可動電極３１６の凹部の内周縁は、つば部上面のテーパ面２３と略同等なテーパ状になっていて、つば部２１への可動電極３１６の接触は、可動電極３１６のテーパ状の内周縁面がつば部のテーパ面２３へ接触してなされる。可動電極の接触は、つば部２１ではなく、吐出管２０の上端面であってもよい。工程ＳＴ３はサーボプレス３１０を稼働し、可動電極３１６を吐出管２０のつば部２１に接触させるものである。
【０１７８】
次に工程ＳＴ４として、工程ＳＴ３に連続してサーボプレス３１０を可動電極３１６が下降する方向に稼働して、可動電極３１６により吐出管つば部２１を上蓋１２に所定の加圧力で加圧する（押し付ける）。このときサーボプレス３１０による加圧力の制御は、加圧力となる荷重そのものを制御部が制御する。工程ＳＴ４はサーボプレス３１０を連続して稼働させて、可動電極３１６が吐出管２０のつば部２１と固定電極３１７が接触している上蓋１２との間に所定の加圧力を作用させるものである。
【０１７９】
続いて工程ＳＴ５として、工程ＳＴ４における加圧力を作用させた状態のままで、制御部の指令により、可動電極３１６と固定電極３１７の間に所定の瞬間的な強電流を通電する（流す）。電流の向きはどちらであってもよい。これによりつば部平坦面２２と上蓋平面部１６の接触面は瞬時に加熱され溶着して、吐出管２０が吐出管の一端側を上蓋１２の内側に突出させた状態で上蓋１２に接合される。工程ＳＴ５はつば部平坦面２２と上蓋平面部１６の間に加圧力を作用させた状態で、可動電極３１６と固定電極３１７の間に所定の瞬間的な強電流を流してつば部平坦面２２と上蓋平面部１６の接触面を溶着させるものである。言い換えると、つば部平坦面２２と上蓋平面部１６の接触面を抵抗溶接するものである。
【０１８０】
次に工程ＳＴ６として、サーボプレス３１０を稼働して、プレス軸３１２を上昇させ、可動電極３１６をつば部２１から離間させる。制御部により可動電極３１６が下降前の位置になるまでプレス軸３１２を上昇させる。最後に工程ＳＴ７として、容器固定治具３２０からワークである吐出管２０が接合された上蓋１２を取り外して終了する。取り外しは図示しないロボットにより自動化されて行われるが、手動で行ってもよい。チャックやシリンダーで固定する容器固定治具であれば、この工程ＳＴ６の取り外しの中に、チャックもしくはシリンダーの解除が加えられる。
【０１８１】
実施の形態１２に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体の製造装置３００は以上のように構成されているので、ロウ付を行うことなく、穴１７を貫通してパイプである吐出管２０の一端側が容器である上蓋１２の内側に突出するように接合でき、またつば部２１の平坦面２２と上蓋１２の平面部１６の接合面積を吐出管２０のパイプ横断面積より大きくして、吐出管２０と上蓋１２の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐え得る信頼性の高い冷凍サイクル装置の圧力容器体を効率的に製造することができる。また制御部の数値制御により加圧力が制御されるので、吐出管２０と上蓋１２の接合強度が安定する効果がある。
【０１８２】
実施の形態１３．
この実施の形態１３では、上記の実施の形態３および４で示した摩擦圧接による冷凍サイクル装置の圧力容器体のパイプと容器の接合を実現するための製造装置について説明する。図１９はこの実施の形態１３による製造装置３３０の全体構成を示す正面図であり、図２０は図１９の側面図である。図２１は図１９の要部断面図であり、図２２は図２０の要部断面図であって、ともに装置内部の内部機構３３１を示す。図２３はこの製造装置３３０の全体的な動作フローを示す工程図である。なお図１９〜２２において図１６、１７と同一の符号で示すものは、実施の形態１２に示した製造装置３００と同一もしくは同様な部品であり、ここでの説明は省略する。図１９〜図２２において、吐出管４０と上蓋１２は、上記した実施の形態に示したものと同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１８３】
図１９、２０に示すように、この製造装置３３０は、上記の実施の形態１２の製造装置３００と同様に、ベースプレート３０４の上の内部機構３３１を架台３０２が支え、複数の支柱３０６が内部機構３３１を囲むように立設され、支柱３０６上の上板３０８に、図示しない制御部により制御されて稼働するサーボプレス３１０が固定される。サーボプレス３１０に連結したプレス軸３１２に連結ブロック３１３が固定され、連結軸３１５を引っ掛けて保持する。
【０１８４】
製造装置３３０の内部機構３３１は図１９、２０にて上板３０８とベースプレート３０４の中間部に示されるヘッドプレート３３２を中心に構成される。ヘッドプレート３３２は内部機構３３１の一部を固定しながら、サーボプレス３１０により軸方向に上下動するので、その上下動をする際にヘッドプレート３３２が傾斜や位置ずれを起こさないように、少なくとも２個のガイド３３３が複数のボルト３３４にてヘッドプレート３３２に固定され、そのガイド３３３の内径にそれぞれガイドシャフト３３５が嵌合していて、ガイドシャフト３３５に沿ってガイド３３３ひいてはヘッドプレート３３２が上下動する。複数のガイド３３３とガイドシャフト３３５の嵌合により、ヘッドプレート３３２は、上下動の際に傾斜や位置ずれ（回転ずれを含む）が抑制される。なおヘッドプレート３３２の位置ずれ抑制機構については、円柱のガイドシャフトをレール状のガイドレールとして形成し、そのレールにブロック形のガイドをスライドさせるレール式で構成してもよい。
【０１８５】
次に内部機構３３１について、図２１、２２に照らして説明する。連結軸３１５の下端には、回転伝達軸３３６が連結軸３１５と同軸に固定される。回転伝達軸３３６の下端中央には同軸状に、接合するパイプの上端面と接触してパイプに回転摩擦時の加重を伝えるパイプ押さえ軸３３７が固定される。そしてこのパイプ押さえ軸３３７の外周を囲うようにして、パイプに回転力を伝えるチャック３３８が、複数のボルト３３９にて回転伝達軸３３６の下端に固定されている。チャック３３８には、接合するパイプを直接つかむ爪３４０が固定されている。チャック３３８を締まると、爪３４０が動いて適度な力でパイプをつかむようになる。
【０１８６】
回転伝達軸３３６は、ベアリング３４１にて半径方向に支持される。ベアリング３４１はボールベアリングで構成されており、緩み止めナット３４２で締め付けたカラー３４３下端面と回転伝達軸３３６の径大部３３６ａの上端面で、ベアリング３４１の内輪を狭持して、ベアリング３４１内輪は回転伝達軸３３６と同期回転する。これにより後述するパイプを回転摩擦する時の軸方向に作用するスラスト加重（加圧力）もベアリング３４１が支持する。ベアリング３４１の外輪は、ヘッドプレート３３２の下面に複数のボルト３４４で固定されたベアリングカバー３４５に圧入固定され静止している。ヘッドプレート３３２のベアリングカバー３４５がある反対側には、回転伝達軸３３６の回転を瞬時に停止できるブレーキ３４７が、スペーサブロック３４６を挟んで複数のボルト３７９にて固定されている。ブレーキ３４７の作動および解除は、制御部により制御される。
【０１８７】
回転伝達軸３３６を回転させる駆動力は、架台３０２上に回転伝達軸３３６と並んで配置されたモータ３５０によって付与される。モータ３５０は、ヘッドプレート３３２の下面側に複数の支柱３４８を挟んで複数のボルト３４９で固定されたモータプレート３５１に、複数のボルト３５２にて固定される。モータ３５０の回転駆動の開始と停止は、制御部により制御される。モータ３５０の回転駆動力はまずモータ３５０に直結するモータ軸３７８を回転させる。モータ軸３７８は、カップリング３５３を介して直列に配置された連結軸３５４に回転駆動力を伝達する。カップリング３５３は、モータ軸３７８と連結軸３５４の同心ずれや傾きを吸収するものである。
【０１８８】
ヘッドプレート３３２のモータプレート３５１がある反対側には、クラッチ３５５が複数のボルト３５６にて固定される。連結軸３５４はクラッチ３５５を介してクラッチ軸３５７に直列状態で接続する。クラッチ３５５は、モータ３５０が回転駆動中に、回転伝達軸３３６のブレーキ３４７が作動し回転を急停止する場合に、モータ３５０の負荷を軽減するために用いられる。モータ３５０が回転駆動中は、クラッチ軸３５７はモータ３５０の回転に同期して回転する。
【０１８９】
クラッチ軸３５７には、モータ３５０の回転駆動力を、モータ３５０に並んで位置している回転伝達軸３３６に伝達するために、第１プーリ３５８が固定されている。第１プーリ３５８の固定は、くさび型の金具３５９をボルト３６０で締めることによってなされる。回転伝達軸３３６には、第１プーリ３５８と略同じ高さに、第２プーリ３６１が固定されている。第１プーリ３５８と同様にくさび型の金具３６２をボルト３６３で締めることによって固定される。第１プーリ３５８と第２プーリ３６１はベルト３６４で連結され、モータ３５０の回転駆動力がベルト３６４により回転伝達軸３３６に伝達されることで、回転伝達軸３３６が回転する。モータ３５０はサーボプレス３１０の稼働に対応して、ヘッドプレート３３２とともに上下動する。
【０１９０】
第２プーリ３６１の径を第１プーリ３５８の径と同じにすれば、回転伝達軸３３６はモータ３５０の回転数で回転するが、第２プーリ３６１の径を第１プーリ３５８の径より小さくすれば、回転伝達軸３３６はモータ３５０の回転数より大きい回転数で回転する。逆にすれば、モータ３５０の回転数より小さい回転数で回転する。モータ３５０の容量に合わせたプーリ径を選択し、回転伝達軸３３６の適度な回転数を得るようにする。なおモータ３５０から回転伝達軸３３６への回転駆動力の伝達は、プーリ３５８、３６１とベルト３６４によるものでなくても、ギアにより行ってもよい。またモータ３５０を回転伝達軸３３６に直結して伝達してもよい。
【０１９１】
ベースプレート３０４上面に固定された固定プレート３１８には、容器固定治具３６５が複数のボルト３２１で固定されている。容器固定治具３６５は、被接合物である容器の外周面と嵌合する内周面３６５ａと、容器の下端面と接触して容器を軸方向に支持するスラスト面３６５ｂを備える。また固定プレート３１８には、容器固定治具３６５に嵌合された容器の回転を防止するために、少なくとも一つのトグルクランプ３６６がボルト３６７にて固定されている。容器固定治具をチャックやシリンダーで構成して容器の外周面をその中心方向に締め付けて、容器の水平方向の規制と合わせて回転を防止してもよい
【０１９２】
容器固定治具３６５の内側には、接合物であるパイプの内部が後述する摩擦圧接時に酸化するのを防止するために、パイプの内径に嵌ってパイプ内部に窒素等の不活性ガスを注入するためのガス供給ノズル３６８が設置されている。このガス供給ノズル３６８は、後述するパイプが回転摩擦する時に、パイプから回転力を受けるために、ベアリング３６９により半径方向に支持される。パイプ内径とガス供給ノズル３６８を非接触として、パイプから回転力を受けないようにしてもよいが、それによりベアリング３６９を省くことができるが、不活性ガスがパイプ内部から逃げやすくなる。ガス供給ノズル３６８への不活性ガスの供給は、配管３９０から継ぎ手３７６を経由して行われる。継ぎ手３７６がガス供給ノズル３６８の回転を吸収するので配管は回転しない。
【０１９３】
ベアリング３６９はボールベアリングであり、その内輪は、緩み止めナット３７０で締め付けたカラー３７１の上端面とガス供給ノズル３６８の径大部下端面で狭持され、ガス供給ノズル３６８とともに回転する。ベアリング３６９の外輪は、ベアリングハウジング３７２に嵌め合い、そしてベアリングカバー３７３が複数のボルト３７４にてベアリングハウジング３７２に固定されることで、ベアリング３６９の外輪は固定される。ベアリングハウジング３７２は、複数のボルト３７５によって固定プレート３１８に固定される。
【０１９４】
パイプと容器をそれぞれ予備加熱する加熱手段である高周波誘導加熱コイル３７７が出入り自由に、爪３４０の下部に配置できるようになっている。加熱コイル３７７は、高周波誘導加熱によるものでなく、アーク加熱や抵抗加熱、遠赤外線加熱を利用するものに置き換えてもよい。実施の形態３の予備加熱を行わない摩擦圧接により、圧力容器体のパイプと容器の接合を実現するための製造装置であれば、加熱コイル３７７は要らない。加熱コイル３７７への電流供給の開始と停止は制御部により制御される。
【０１９５】
この実施の形態１３による製造装置３３０の動作について、図２１〜図２３に照らして説明する。実施の形態４で示した回転摩擦に先立って予めパイプと容器の接触面を加熱する場合で説明する。最初に工程ＳＰ１として、容器固定手段である容器固定治具３６５に、被接合物の容器をセットする。ここでは容器として、実施の形態１２同様に上記の実施の形態に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体の一つである圧縮機の密閉容器の上蓋１２を用いる。上蓋１２の構成は実施の形態１で説明されているのでここでの説明は省略する。工程ＳＰ１は上蓋１２の外周面をこの容器固定治具３６５の内周面３６５ａに嵌合し、かつ上蓋１２下端面を容器固定治具３６５のスラスト面３６５ｂに接触させて、上蓋１２を軸方向に支持させることである。容器固定治具３６５へのセットにより上蓋１２の水平方向（Ｘ−Ｙ方向）と軸方向（Ｚ方向）への移動が規制される。
【０１９６】
次に工程ＳＰ２として、トグルクランプ３６６を締めて、上蓋１２を容器固定治具３６５に押し付ける。これにより上蓋１２の回転方向（θ方向）の規制（回転規制）を行う。容器固定治具をチャック式やシリンダー式にして容器の回転規制を行わせる場合は、工程ＳＰ１とＳＰ２が同時になされることになる。工程ＳＰ１、ＳＰ２は図示しないロボットにより自動化されて行われるが、少なくとも一方の工程を手動で行ってよい。
【０１９７】
続いて工程ＳＰ３として、上蓋１２の上側に、穴１７と同心状に配置されるように加熱コイル３７７を所定の位置に移動させる。この際加熱コイル３７７の下端と後で吐出管４０のつば部平坦面４２と接触する上蓋１２の平面部１６との間に所定の距離Ｓ１が確保される。
【０１９８】
次に工程ＳＰ４として、パイプの途中にパイプの一部を塑性変形させて一体形成したつば部を有するパイプを容器にセットする。ここではつば部を有するパイプとして、上記の実施の形態に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体の一つである圧縮機の吐出管４０を用いる。吐出管４０の構成は上記の実施の形態で説明されているのでここでの説明は省略する。この工程ＳＰ４は、実施の形態１２に示した工程ＳＴ２と同様であるが、穴１７に吐出管４０を挿入する際には加熱コイル３７７内部を通過させることと、吐出管４０の上蓋１２の内側に突出する一端側をガス供給ノズル３６８の先端に嵌め合わせることが、工程ＳＴ２に対して加えられる点である。
【０１９９】
続いて工程ＳＰ５として、サーボプレス３１０を稼働して、チャック３３８の爪３４０が、上蓋１２の外側にある吐出管４０の上部を保持できる位置までプレス軸３１２を下降させる。そして工程ＳＰ６として、チャック３３８を稼働させて吐出管４０の上部を爪３４０でチャックして保持する。次に工程ＳＰ７として、今度はチャック３３８と爪３４０からなるパイプ保持手段により保持された吐出管４０が上昇する方向に、サーボプレス３１０を稼働させ、吐出管４０のつば部平坦面４２と加熱コイル３７７の上端との間に所定の距離Ｓ２を確保するまで吐出管４０を移動させる。
【０２００】
この距離Ｓ２は上記した距離Ｓ１より大きくする。これらの距離Ｓ１とＳ２をそれぞれ異なる距離で適度に設定することで、一つの加熱コイル３７７でかつ同一時間で、後で接触する上蓋１２の平面部１６と吐出管４０のつば部平坦面４２を、それぞれ異なる所定の温度まで予備加熱することができる。実施の形態４に示したように、融点の低い方の吐出管４０のつば部平坦面４２を予め加熱する温度の方が、上蓋１２の平面部１６を予め加熱する温度よりも低いので、距離Ｓ２が距離Ｓ１より大きくするのである。異なる２つの加熱する面１６、４２を、１つの加熱コイル３７７の両側に配置し、加熱コイル３７７との距離を異ならせることで、同一時間で、それぞれの加熱する面を異なる所定の温度まで加熱するのである。距離Ｓ１とＳ２は実験により適切な値を導き出しており、その距離に設定されている。なおそれぞれの面を別々の加熱コイルで予備加熱してもよい。
【０２０１】
次に工程ＳＰ８として、加熱コイル３７７に決められた所定時間の電流を通電し、次工程で接触する吐出管４０のつば部平坦面４２と上蓋１２の平面部１６を、それぞれ異なる所定の温度まで加熱（予備加熱）する。続いて工程ＳＰ９として、吐出管４０をチャックしたまま、再度サーボプレス３１０を稼働し、吐出管４０を下降させ、予備加熱された吐出管４０のつば部平坦面４２と上蓋１２の平面部１６を接触させる。このときサーボプレス３１０の制御は、つば部平坦面４２と上蓋平面部１６の接触荷重を制御してもよいし、モータ押さえ軸３３７のストローク（移動距離）で制御してもよい。
【０２０２】
次に工程ＳＰ１０として、工程ＳＰ９に連続してサーボプレス３１０を稼働してパイプ押さえ軸３３７が吐出管４０を押して、吐出管つば部平坦面４２を上蓋１２の平面部１６に所定の加圧力で加圧する（押し付ける）。このときサーボプレス３１０による加圧力の制御は、加圧力となる荷重そのもので制御する。続いて工程ＳＰ１１として、吐出管４０内部にガス供給手段であるガス供給ノズル３６８から不活性ガスの供給を開始する。
【０２０３】
そして工程ＳＰ１２として、モータ３５０を駆動し、ベルト３６４を介して連結する回転伝達軸３３６を回転させ、つば部平坦面４２と上蓋平面部１６との間に所定の加圧力を作用させた状態のまま、これらの回転駆動手段により爪３４０に保持されている吐出管４０を回転させる。これによりつば部平坦面４２と上蓋平面部１６の接触面が回転摩擦され、これらの接触面に摩擦熱が発生する。この時の加圧力を摩擦圧力と呼ぶ。回転は、互いの接触面が所定の温度（溶融する温度）になるまで継続する。ここでは実験により、予備加熱後に回転摩擦させてそれぞれの接触面が所定の温度になるまでに要する時間（ともに略同一時間で所定の温度になる）が決められており、その設定時間だけ回転させる。なお回転摩擦は、非接触のセンサーにより直接温度を検知して所定の温度になるまで継続させるようにしてもよいし、吐出管４０や上蓋１２の色の変化（赤化等）で判断して停止するようにしてもよい。
【０２０４】
次に工程ＳＰ１３として、つば部平坦面４２と上蓋平面部１６の互いの接触面が所定の温度に達したら、回転摩擦を終了させるために、クラッチ３５５を開放し、ブレーキ３４７を作動させ、回転伝達軸３３６の回転を停止し、吐出管４０の回転を停止させる。クラッチ３５５を開放した後でモータ３５０も停止させる。クラッチ３５５の開放、ブレーキ３４７の作動、モータ３５０の起動停止は、すべて制御部により制御される。
【０２０５】
続いて工程ＳＰ１４として、工程ＳＰ１３の回転摩擦終了後すぐに、サーボプレス３１０によるつば部平坦面４２と上蓋１２の平面部１６との加圧力を所定の加圧力まで増加させ、互いの溶融した接触面を溶着させる（圧接する）。この時の加圧力をアップセット圧力と呼び、実験により、アップセット圧力の大きさと作用時間は決められており、制御部がそれに基づきサーボプレス３１０を稼働させる。アップセット圧力の方が摩擦圧力より大きい。この工程により、吐出管４０と上蓋１２の接合は完了する。
【０２０６】
次に工程ＳＰ１５として、チャック３３８を稼働して、爪３４０による吐出管４０のチャックを解除する。そして工程ＳＰ１５とほぼ同時に工程ＳＰ１６として、ガス供給ノズル３６８からの不活性ガスの供給を停止する。チャック３３８の稼働、ガス供給ノズル３６８からの不活性ガス供給の開始と停止は、制御部の制御によって行われる。
【０２０７】
続いて工程ＳＰ１７として、サーボプレス３１０を稼働して、パイプ押さえ軸３３７を上昇させ、吐出管４０から離間させる。そして工程ＳＰ１８として、加熱コイル３７７を上蓋１２の外方へ移動させる。その際まず吐出管４０に沿って、吐出管４０と加熱コイル３７７との間に軸方向のすきまができるまで上昇させてから、水平方向に移動させる。加熱コイル３７７の出入りの移動も制御部により行われる。
【０２０８】
次に工程ＳＰ１９として、ワークである吐出管４０が接合された上蓋１２を押さえているトグルクランプ３６６を解除する。最後に工程ＳＰ２０として、容器固定治具３６５からワークである吐出管４０が接合された上蓋１２を取り外して終了する。トグルクランプ３６６の解除と取り外しは図示しないロボットにより自動化されて行われるが、少なくとも一方の工程を手動で行ってもよい。容器固定治具をチャック式やシリンダー式にして容器の回転規制を行わせる場合は、工程ＳＰ１９とＳＰ２０が同時になされることになる。
【０２０９】
上記の工程ＳＰ１〜ＳＰ２０は、パイプと容器を予備加熱した後で摩擦圧接する実施の形態４を実現するための製造装置によるものであるが、予備加熱を行わない実施の形態３を実現するための製造装置では、加熱コイル３７７がないので、工程ＳＰ３、ＳＰ７〜ＳＰ９、ＳＰ１８が省かれる。
【０２１０】
実施の形態１３に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体の製造装置３３０は以上のように構成されているので、ロウ付を行うことなく、穴１７を貫通してパイプである吐出管４０の一端側が容器である上蓋１２の内側に突出するように接合でき、またつば部平坦面４２と上蓋平面部１６の接合面積を吐出管４０のパイプ横断面積より大きくして、吐出管４０と上蓋１２の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐え得る信頼性の高い冷凍サイクル装置の圧力容器体を効率的に製造することができる。また制御部の数値制御により加圧力が制御されるので、吐出管４０と上蓋１２の接合強度が安定する効果がある。
【０２１１】
実施の形態１４．
この実施の形態１４では、上記の実施の形態５で示した摩擦圧接による冷凍サイクル装置の圧力容器体のパイプと容器の接合を実現するための製造装置について説明する。図２４はこの実施の形態１４による製造装置３８０の要部断面図であり、装置内部の内部機構３８１を示す。図２５はこの製造装置３８０の全体的な動作フローを示す工程図である。製造装置３８０の内部機構３８１を除く全体構成は、実施の形態１３の製造装置３３０と同じであり、図および説明は省略する。また図２４において図１６、１７、１９〜２２と同一の符号で示すものは、実施の形態１２に示した製造装置３００、実施の形態１３に示した製造装置３３０と同一もしくは同様な部品であり、ここでの説明は省略する。また図２４において、吐出管５０と上蓋１２は、上記した実施の形態に示したものと同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【０２１２】
実施の形態１３の製造装置３３０と構成が異なる点は、接合するパイプの一部をパイプの内側から外側に拡径するように塑性変形させるための拡管治具を備える点である。拡管治具は、雄側拡管治具３８２と雌側拡管治具３８３から構成される。雄側拡管治具３８２は、回転伝達軸３３６の下端中央に同軸状に固定される。製造装置３３０ではここにパイプ押さえ軸３３７が固定されていたが、この製造装置３８０では、パイプ押さえ軸３３７は存在せず、パイプ押さえ軸に替わって雄側拡管治具３８２が設置される。雄側拡管治具３８２の下端部は球体状に形成されている。
【０２１３】
雌側拡管治具３８３は、ガス供給ノズル３６８に固定されている。雌側拡管治具３８３の上部には、パイプの途中でパイプの一部を拡管変形させて形成するつば部の厚さに応じたフランジが形成され、フランジを含めた上部には、全周に渡って軸方向に所定深さのスリットが等間隔で複数設けられ、上部の半径方向の剛性を弱めている。雄側拡管治具３８２下端の球体の径は、雌側拡管治具３８３の内径より大きい。パイプの内部で、雌側拡管治具３８３のフランジ内径に、雄側拡管治具３８２の球体を挿入することで、フランジが外側に広がり、パイプを内側から外側に拡径するように塑性変形させることができる。
【０２１４】
またガス供給ノズル３６８には、パイプの下端面と接触し、接合前のパイプを軸方向に支持する支持面３６８ａが形成されている。
【０２１５】
この実施の形態１４による製造装置３８０の動作について、図２４、図２５に照らして説明する。最初に工程ＳＱ１として、容器固定治具３６５に、被接合物の容器をセットする。ここでは容器として、実施の形態１３同様に上記の実施の形態に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体の一つである圧縮機の密閉容器の上蓋１２を用いる。工程ＳＱ１は、実施の形態１３に示した工程ＳＰ１と同様であり、説明は省略する。このとき、雌側拡管治具３８３の上部のフランジと上蓋１２の穴１７との軸方向位置（高さ）は略一致する。次に工程ＳＱ２として、トグルクランプ３６６で上蓋１２を容器固定手段である容器固定治具３６５に押し付ける。これも上記の工程ＳＰ２と同様である。そして工程ＳＱ３として、上蓋１２の上側に、穴１７と同心状に配置されるように加熱手段である加熱コイル３７７を移動させる。
【０２１６】
ここでこの製造装置３８０にて上蓋１２に接合するパイプは、実施の形態５に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体の一つである圧縮機の吐出管５０を用いる。吐出管５０の構成は実施の形態５で説明されているのでここでの説明は省略する。次に工程ＳＱ４として、吐出管５０を上蓋１２の上側から上蓋１２の穴１７を貫通させ、ガス供給ノズル３６８の支持面３６８ａに吐出管５０の下端面を接触させてセットする。この時吐出管５０の内部に雌側拡管治具３８３が収納されるとともに、吐出管５０の上蓋１２の内側に突出する一端側にガス供給ノズル３６８の先端が嵌め合わされるようにセットする。吐出管５０のセットは、図示しないロボットにより自動化されて行われるが、手動で行ってもよい。
【０２１７】
続いて工程ＳＱ５として、サーボプレス３１０を稼働し、雄側拡管治具３８２を下降させ、吐出管５０の上から吐出管５０内部に挿入する。工程ＳＱ５に連続して工程ＳＱ６として、雄側拡管治具３８２を引き続き下降させ、雄側拡管治具３８２の下端の球体を雌側拡管治具３８３に挿入し、雌側拡管治具３８３の上端のフランジを外周方向に放射状に拡大させ、上蓋１２の穴１７に臨む位置の吐出管５０を拡径させる。放射状に拡大する雌側拡管治具３８３のフランジが、吐出管５０の内径を加圧し吐出管５０を塑性変形させ、つば部５１を形成する。拡径は、拡径されたつば部５１の外周面５２が上蓋１２の穴１７の内周に接触し、つば部外周面５２と上蓋１２の穴１７内周の間に所定の加圧力が作用するまで行う。雄側拡管治具３８２の球体が先端から最大径の箇所に向かって雌側拡管治具３８３に挿入されていくと、挿入される球体の径が徐々に拡大していくので、接触後の所定の加圧力は、雄側拡管治具３８２の球体が雌側拡管治具３８３へ挿入される距離、すなわちサーボプレス３１０のストローク（移動距離）で管理される。この時点で、雄側拡管治具３８２の球体は最大径の箇所まで、雌側拡管治具３８３に挿入されていない。
【０２１８】
そして工程ＳＱ７として、パイプ保持手段であるチャック３３８を稼働させて吐出管５０の上部を爪３４０で保持する。次に工程ＳＱ８として、吐出管５０内部にガス供給手段であるガス供給ノズル３６８から不活性ガスの供給を開始する。そして工程ＳＱ９として、加熱コイル３７７に決められた所定時間の電流を通電し、吐出管５０のつば部外周面５２と上蓋１２の穴１７内周の接触面を、所定の温度まで加熱（予備加熱）する。工程ＳＱ８とＳＱ９は順序が逆でもよい。続いて工程ＳＱ１０として、モータ３５０を駆動し、ベルト３６４を介して連結する回転伝達軸３３６を回転させ、拡管治具３８２、３８３によるつば部外周面５２と上蓋１２の穴１７内周との間の加圧力（摩擦圧力）を作用させた状態のまま、爪３４０に保持されている吐出管５０を実施の形態１３と同様のパイプ回転駆動手段により回転させる。これによりつば部外周面５２と上蓋１２の穴１７内周の接触面が回転摩擦され、これらの接触面に摩擦熱が発生する。回転は、互いの接触面が所定の温度（溶融する温度）になるまで継続する。接触面の溶融の判断は、実施の形態１３に示した工程ＳＰ１２と同じである。拡管治具３８２、３８３は吐出管５０とともに回転する。
【０２１９】
次に工程ＳＱ１１として、つば部外周面５２と穴１７内周の互いの接触面が所定の温度に達したら、実施の形態１３に示した工程ＳＰ１３と同様にして回転摩擦を停止させる。続いて工程ＳＱ１２として、工程ＳＱ１１の回転摩擦停止後すぐに、サーボプレス３１０により雄側拡管治具３８２の球体を雌側拡管治具３８３に更に深く挿入するよう動作させて、つば部外周面５２と上蓋１２の穴１７内周との加圧力を所定の加圧力（アップセット圧力）まで増加させ、互いの溶融した接触面を溶着させる（圧接する）。この工程により、吐出管５０と上蓋１２の接合は完了する。アップセット圧力の方が摩擦圧力より大きい。
【０２２０】
次に工程ＳＱ１３として、チャック３３８を稼働して、爪３４０による吐出管５０のチャックを開放する。そして工程ＳＱ１３とほぼ同時に工程ＳＱ１４として、ガス供給ノズル３６８からの不活性ガスの供給を停止する。続いて工程ＳＱ１５として、サーボプレス３１０を稼働して、雄側拡管治具３８２を上昇させ、吐出管５０から離間させる。そして工程ＳＱ１６として、工程ＳＰ１８同様に加熱コイル３７７を上蓋１２の外方へ移動させる。次に工程ＳＱ１７として、ワークである吐出管５０が接合された上蓋１２を押さえているトグルクランプ３６６を解除する。最後に工程ＳＱ１８として、容器固定治具３６５からワークである吐出管５０が接合された上蓋１２を取り外して終了する。トグルクランプ３６６の解除と取り外しは図示しないロボットにより自動化されて行われるが、少なくとも一方の工程を手動で行ってもよい。容器固定治具をチャック式やシリンダー式にして容器の回転規制を行わせる場合は、工程ＳＱ１７とＳＱ１８が同時になされることになる。サーボプレス３１０の稼働による雄側拡管治具３８２の上下動やモータ３５０の起動停止、加熱コイル３７７への通電開始と停止は、すべて制御手段である制御部により制御される。
【０２２１】
上記の工程ＳＱ１〜ＳＱ１８は、実施の形態５においてパイプと容器を予備加熱した後で摩擦圧接するための製造装置によるものであるが、実施の形態５において予備加熱をしないで摩擦圧接するための製造装置では、装置に加熱コイル３７７が装備されず、工程ＳＱ３、ＳＱ９、ＳＱ１６が省かれる。
【０２２２】
実施の形態１４に示した冷凍サイクル装置の圧力容器体の製造装置３８０は以上のように構成されているので、ロウ付を行うことなく、穴１７を貫通してパイプである吐出管５０の一端側が容器である上蓋１２の内側に突出するように接合でき、またつば部外周面５２と上蓋１２の穴１７内周の接合面積を吐出管５０のパイプ横断面積より大きくして、吐出管５０と上蓋１２の接合強度が冷媒の作動圧力に十分に耐え得る信頼性の高い冷凍サイクル装置の圧力容器体を効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２３】
【図１】冷凍サイクル装置の圧力容器体を説明するための冷媒回路を示す説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の縦断面図である。
【図３】図２に示す圧縮機の要部断面図である。
【図４】図２に示す圧縮機の吐出管の断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の要部断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の要部断面図である。
【図７】この発明の実施の形態５を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の要部断面図である。
【図８】この発明の実施の形態６を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の要部断面図である。
【図９】この発明の実施の形態７を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の要部断面図である。
【図１０】図９に示す圧縮機の密閉容器の要部横断面図である。
【図１１】図９に示す圧縮機の吸入外管の断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態８を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体である圧縮機の要部断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態９を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体である気液分離器の断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態１０を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体である油分離器の断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態１１を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体である消音器の断面図である。
【図１６】この発明の実施の形態１２を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体の製造装置の全体構成図である。
【図１７】図１６に示す製造装置の要部断面図である。
【図１８】図１６に示す製造装置の動作フローを示す工程図である。
【図１９】この発明の実施の形態１３を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体の製造装置の全体構成正面図である。
【図２０】図１９に示す製造装置の全体構成側面図である。
【図２１】図１９の要部断面図である。
【図２２】図２０の要部断面図である。
【図２３】図１９に示す製造装置の動作フローを示す工程図である。
【図２４】この発明の実施の形態１４を示す冷凍サイクル装置の圧力容器体の製造装置の要部断面図である。
【図２５】図２４に示す製造装置の動作フローを示す工程図である。
【符号の説明】
【０２２４】
１  冷媒回路、  ２、１００  圧縮機、３  高圧側熱交換器、４  減圧装置、５  低圧側熱交換器、６、１８０  消音器、７、１４０  油分離器、８、１１０  気液分離器、９、６５  低圧接続管、１０  密閉容器、１１、７０  円筒容器、１２  上蓋、１３  底蓋、１４  吸入管、１５  気液分離器、１５ａ  円筒状容器、１５ｂ  仕切り板、１６、６３、７２、１１２、１４２ａ、１４２ｂ、１８２ａ、１８２ｂ  平面部、  １７  吐出管用穴、１８、７５、９５  吸入外管、１９  吸入補助管、２０、３０、４０、５０  吐出管、２０ａ、３０ａ、４０ａ  平坦面側の吐出管、２１、３１、４１、５１、６６、７６、９６、１２１、１３１、１５１、１６１、１７１、１９１、２０１  つば部、２２、３２、４２、６７、７７、９７、１２２、１３２、１５２、１６２、１７２、１９２、２０２  平坦面、２３  テーパ面、２４  曲面部、５２  外周面、６０  気液分離器、６１  上側円筒状容器、６２  低圧接続管用穴、７１  吸入外管用穴、７５ａ  平坦面側の吸入外管、８０  圧縮機構部、８１  回転軸、８１ａ  偏心部、８２  ローラー、８３  シリンダ、８３ａ  内側空間、８５  ガラスターミナル、９０  電動機、９１  固定子、９１ａ  切欠き、９２  回転子、９２ａ  風穴、９３  空間、９４  油溜め、１１１、１４１、１８１  容器、１１１ａ、１４１ａ、１８１ａ  上側容器、１１１ｂ、１４１ｂ、１８１ｂ  下側容器、１２０、１５０、１９０  流入管、１３０、１６０、２００  流出管、１４５  分離材、１７０  油戻し管、３００、３３０、３８０  製造装置、３０１、３３１、３８１  内部機構、３０２  架台、３０３  アジャスターボルト、３０４  ベースプレート、３０５、３０７、３０９、３１１、３１４、３１９、３２１、３３４、３３９、３４４、３４９、３５２、３５６、３６０、３６３、３６７、３７４、３７５、３７９  ボルト、３０６、３４８  支柱、３０８  上板、３１０  サーボプレス、３１２  プレス軸、３１３  連結ブロック、３１５、３５４  連結軸、３１６  可動電極、３１７  固定電極、３１８  固定プレート、３２０、３６５  容器固定治具、３２０ａ、３６５ａ  内周面、３３２  ヘッドプレート、３３３  ガイド  ３３５  ガイドシャフト、３３６  回転伝達軸、３３７  パイプ押さえ軸、３３８  チャック、３４０  爪、３４１、３６９  ベアリング、３４２、３７０  緩み止めナット、３４３、３７１  カラー、３４５、３７３  ベアリングカバー、３４６  スペーサブロック、３４７  ブレーキ、３５０  モータ、３５１  モータプレート、３５３  カップリング、３５５  クラッチ、３５７  クラッチ軸、３５８  第１プーリ、３５９、３６２  金具、３６１  第２プーリ、３６４  ベルト、３６５ｂ  スラスト面、３６６  トグルクランプ、３６８  ガス供給ノズル、３６８ａ  支持面、３７２  ベアリングハウジング、３７６  継ぎ手、３７７  加熱コイル、３７８  モータ軸、３８２  雄側拡管治具、３８３  雌側拡管治具、３９０  配管。    
【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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