(57)【要約】【課題】本発明は、アキュームレータを圧縮機本体にプロジェクション溶接する構造において、不純物を含む電炉材を使用する際にも溶接強度の維持を図ることを目的とする。【解決手段】円筒状の鋼板からなる密閉容器内に電動機と該電動機に連結された圧縮機構部とを収納する圧縮機において、アキュームレータを固定するための、鉄スクラップを原料として電気炉により溶解，精錬した電炉材からなる鋼板製のささえ板は、円筒状の密閉容器にささえ板接合部に設けられた突起部を押圧させてプロジェクション溶接により両者の接触部間に溶接電流を通電して密閉容器とささえ板とを接合する構造において、前記突起部は密閉容器の円筒面に対して２箇所で押圧されるように、ささえ板に設けられた鋼板板厚以下の高さをもつ球頭状突起部に、２つ以上の球頭状突起部より低い高さの小突起を設けたことを特徴とする密閉型電動圧縮機。【選択図】  図７
2012154184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板からなる円筒状の密閉容器内に電動機と該電動機に連結された圧縮機構部とを収納する圧縮機本体と、アキュームレータと、２つの球頭状突起を有するささえ板と、を備え、
前記円筒状の密閉容器の軸心を法線とする一の平面と前記密閉容器の外周面との交線である円上に、前記各球頭状突起が配設されるように、前記圧縮機本体と前記アキュームレータとの間に前記ささえ板が配設された密閉型電動圧縮機ユニットにおいて、
前記各球頭状突起には、前記圧縮機本体と前記ささえ板とを溶接するための複数の小突起を設けたことを特徴とする密閉型電動圧縮機ユニット。
【請求項２】
円筒状の鋼板からなる密閉容器内に電動機と該電動機に連結された圧縮機構部とを収納する圧縮機本体と、アキュームレータと、を備えた密閉型電動圧縮機ユニットであって、
前記アキュームレータを固定するための、鉄スクラップを原料として電気炉により溶解，精錬した電炉材からなる鋼板製のささえ板は、円筒状の密閉容器にささえ板接合部に設けられた突起部を押圧させてプロジェクション溶接により両者の接触部間に溶接電流を通電して密閉容器とささえ板とを接合する構造において、
前記突起部は密閉容器の円筒面に対して２箇所で押圧されるように、ささえ板に設けられた鋼板板厚以下の高さをもつ球頭状突起部に、２つ以上の球頭状突起部より低い高さの小突起を設けたことを特徴とする密閉型電動圧縮機ユニット。
【請求項３】
請求項２において、
前記電動機は固定子及び回転子から構成されるもので、固定子は円筒状の密閉容器に焼嵌もしくは溶接によって固定されることを特徴とする密閉型電動圧縮機ユニット。
【請求項４】
請求項２において、
前記圧縮機構部は、それぞれの端板上に渦巻状のラップを有し、それぞれのラップを噛み合わせることにより圧縮室を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールと、電動機の回転力を伝達して旋回スクロールを公転させるクランク軸と、このクランク軸を回転させる軸受を具備するフレームと、前記旋回スクロールの自転防止手段とを備え、前記クランク軸を支持する軸受を前記電動機の両側に設けたスクロール圧縮機であることを特徴とする密閉型電動圧縮機ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍空調機器等に用いられる密閉型電動圧縮機ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の密閉型電動圧縮機ユニットにおけるプロジェクション溶接方法については、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１によれば、従来の溶接方法において、電極の摩耗，加圧力の変動，溶接電流の変動、及び母材表面状態のばらつきがあると、均一な溶接品質を得ることが困難な問題があり、また、溶接材と被溶接材との組み合わせが厚板と薄板との場合、さらに互いの材質が異なる場合には、熱容量が違うので、十分な溶接強度を確保するために所定時間の溶接電流を流すと、熱容量の大きい母材よりも熱容量の小さい母材の方が短時間で溶融状態に達してしまう結果、熱容量の小さい母材から溶融金属が飛散物として発生し、該飛散物が溶接材及び被溶接材の双方に付着してしまう。
【０００４】
そのため、飛散物を除去しなければならず、しかも飛散物を除去しようとしても形状等によっては困難なものもあるので、それだけ生産性を低下させる問題がある。これとは逆に、飛散物が発生しないように入熱量を小さくすることが容易に考えられるが、そのようにすると、十分な溶接強度を得ることができない問題もある。
【０００５】
そこで、特許文献１では、相対向する二つの電極に取付けられた溶接材と被溶接材とのうち、溶接材に設けられた突起部と被溶接材とを互いに押圧させて両者の接触部間に溶接電流を通電して溶接材と被溶接材とを接合すべくなしたプロジェクション溶接方法において、予め、溶接材と被溶接材との何れか一方における他方と対向する面の、突起部の近傍位置に該突起部の高さより低い高さをなす堤防突起を形成しておき、その後、溶接材の突起部と、被溶接材の該突起部との対向する部分とが接触しかつ該第一の接触部間に溶接電流によって加熱溶融したとき、前記一方の面の堤防突起と他方の面とが接触しかつ該第二の接触部に溶接電流が通電され、溶接電流を第一の接触部間と第二の接触部間とに分流する構造が考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１７８５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図２に従来実施例（特許文献１）のプロジェクション溶接方法の作用説明図を示す。特許文献１のように熱容量の違いにより突起部近傍に堤防突起を設ける手法が考案されているが、この構造では、材料組織の違いによる溶接品質の安定化や、円筒形状の物体に溶接をする際には突起部近傍に設けられた両側の堤防突起が均一に押圧されにくく、尚課題があると判断される。
【０００８】
例えば、材料組織の違いによる溶接品質の安定化については、高炉材と電炉材の違いによる溶接品質への影響があげられる。
【０００９】
高炉材とは、石炭を乾留させたコークスを還元剤として鉄鉱石とともに高炉に装入して熱風を吹き込み、燃焼・溶解させて溶銑を製造し、転炉で精錬して粗鋼とする方法で生産されているもので、高炉の特徴として、一度炉内に点火したのちは操業停止・再開が困難であるために原則不休で運転がなされることがあげられる。また、高炉を中心とする製鉄工程は一貫製鉄所使用エネルギーの７０％強を占めることが知られている。
【００１０】
一方、電炉材とは、市場から回収された鉄スクラップを電気炉にて溶解し、溶鋼を精錬炉にて成分調整を行った後に粗鋼とするもので、高炉を不要とする生産工程であることが大きな特徴となっている。そのため、特に二酸化炭素排出量等の環境配慮の観点からは、高炉材と比較して電炉材は優れており、省エネルギーや省資源の実現を図る上では、これまで高炉材を使用していた部品への電炉材の適用が望ましいと考えられる。
【００１１】
しかしながら、国別でみると、例えば日本では高炉材の使用比率が電炉材よりも高く、高炉材の使用が多い。これは、鋼材に含まれる微量な元素が高炉材と電炉材で異なるため、鋼材の特性が異なる場合があるということも関連していると考えられる。例えば、一般的な電炉材ではＣｕ（銅），Ｎｉ（ニッケル），Ｃｒ（クロム）が電気炉では酸素と結合しないために除去できずに鋼材中に残留することが知られている。ＪＩＳには炭素当量（Ｃｅｑ）や溶接割れ感受性組成（Ｐｃｍ）といった下式に示す溶接性に関するパラメータが良く知られているが、
Ｃｅｑ(％)＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４
Ｐｃｍ(％)＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋Ｍｎ／２０＋Ｃｕ／２０＋Ｎｉ／６０＋Ｃｒ／２０
＋Ｍｏ／１５＋Ｖ／１０＋５Ｂ
炭素当量（Ｃｅｑ）や溶接割れ感受性組成（Ｐｃｍ）はその値が大きくなるほど、硬さが高くなる分、溶接性に関しては低下する。したがって、Ｃｕ（銅），Ｎｉ（ニッケル），Ｃｒ（クロム）が除去できない電炉材は、高炉材と比較して溶接性が低くなるポテンシャルを有している。また、電炉材を強度部品で使用する際には、残留物が疲労破壊の際の起点となる場合があり、高炉材と同等の品質を確保できないという課題がある。
【００１２】
また、円筒形状の鋼板に溶接部材をプロジェクション溶接する際には、平板に溶接する場合と比べて、堤防突起が均一に当たり難く、特に円筒形状の真円度が粗い場合には、突起部を起点として溶接部材が傾いて押圧され、堤防突起のどちらか一方が接触して、他方が接触しないまま溶接がなされる場合が想定され、その場合には溶接強度が均一に保てないという課題が生じる。
【００１３】
本発明は、アキュームレータを圧縮機本体にプロジェクション溶接する構造において、不純物を含む電炉材を使用する際にも溶接強度の維持を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の目的は、
鋼板からなる円筒状の密閉容器内に電動機と該電動機に連結された圧縮機構部とを収納する圧縮機本体と、アキュームレータと、２つの球頭状突起を有するささえ板と、を備え、
前記円筒状の密閉容器の軸心を法線とする一の平面と前記密閉容器の外周面との交線である円上に、前記各球頭状突起が配設されるように、前記圧縮機本体と前記アキュームレータとの間に前記ささえ板が配設された密閉型電動圧縮機ユニットにおいて、
前記各球頭状突起には、前記圧縮機本体と前記ささえ板とを溶接するための複数の小突起を設けたこと
により達成される。
【００１５】
また、本発明の目的は、
円筒状の鋼板からなる密閉容器内に電動機と該電動機に連結された圧縮機構部とを収納する圧縮機本体と、アキュームレータと、を備えた密閉型電動圧縮機ユニットであって、
前記アキュームレータを固定するための、鉄スクラップを原料として電気炉により溶解，精錬した電炉材からなる鋼板製のささえ板は、円筒状の密閉容器にささえ板接合部に設けられた突起部を押圧させてプロジェクション溶接により両者の接触部間に溶接電流を通電して密閉容器とささえ板とを接合する構造において、
前記突起部は密閉容器の円筒面に対して２箇所で押圧されるように、ささえ板に設けられた鋼板板厚以下の高さをもつ球頭状突起部に、２つ以上の球頭状突起部より低い高さの小突起を設けたこと
により達成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、不純物を含む電炉材を使用する際にも溶接強度の維持を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の縦型スクロール圧縮機本体の断面図。
【図２】従来実施例（特許文献１）のプロジェクション溶接方法の作用説明図。
【図３】アキュームレータを取付けた縦型スクロール圧縮機ユニットの外観図。
【図４】円筒形状の密閉容器にささえ板をプロジェクション溶接した外観図。
【図５】従来のささえ板のアキュームレータ固定側の外観図。
【図６】従来のささえ板のプロジェクション溶接側の外観図。
【図７】本実施形態のプロジェクション溶接側の外観図。
【図８】本実施形態の小突起を設けた球頭状突起部の拡大外観図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に関して、図１〜図８を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本実施形態の縦型スクロール圧縮機本体の断面図である。主な構成として、冷媒として弗化炭素水素系冷媒群のうち少なくとも１種または２種以上を混合した混合冷媒を使用するもので、密閉容器５の内部に、電動機６と、この電動機６により駆動される旋回スクロール１３と固定スクロール１４との間で当該混合冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構とを配し、旋回スクロール１３を固定スクロール１４に対して自転させずに旋回運動させるように固定スクロール１４と固定部材１６との間で支持案内する自転規制部材としてのオルダムリング１５を有している。
【００２０】
圧縮機構は固定スクロール１４と旋回スクロール１３を噛み合わせて構成されている。旋回スクロール１３は、クランクシャフト８を介して電動機６の回転を受け、オルダムリング１５に規制されながら旋回駆動される。この一連の動作により、吸込みパイプ１７より吸い込まれた冷媒ガスは圧縮されて、固定スクロール１４の吐出口１６から密閉容器５内に吐出され、密閉容器５内の冷媒は吐出パイプ１８より密閉容器５外部へ吐出される。吐出された冷媒は、冷凍サイクル内を循環してアキュームレータ７を経由して吸込みパイプ１７から再び密閉容器５内部へ吸込まれてくる。密閉容器５は、円筒状のケース１０に蓋チャンバ１１と底チャンバ１２が上下に溶接されて構成されている。
【００２１】
図１に示す鉄製の密閉容器５の内部全体は吐出パイプ１８に連通する高圧雰囲気となる、いわゆる高圧チャンバタイプの圧縮機本体である。電動機６の回転とともに固定スクロール１４中央の吐出口１６より密閉容器５上部へ冷媒ガスが吐出される。電動機６は、中心部にクランクシャフト８を貫通して設けた回転子６ｂと、外周が密閉容器５に焼嵌固定された固定子６ａとからなる。
【００２２】
図３にアキュームレータ７を取付けた縦型スクロール圧縮機ユニットの外観図を示す。アキュームレータ７は冷凍サイクルから冷媒ガスが湿り状態もしくは液状態となって圧縮機本体に流入した場合に、圧縮室内で液圧縮となり軸受負荷が増大することによる信頼性低下を防ぐために、液冷媒を溜め込むバッファの役割を有しており、特に冷媒量が多い場合や液戻りが懸念される冷凍サイクルにおいて圧縮機本体に取付けられる。
【００２３】
図４に円筒形状の密閉容器５にささえ板９をプロジェクション溶接した外観図を示す。取付け方法は熱間圧延鋼板からロール成形された板厚３.２ｔの円筒形状のケース１０に、熱間圧延鋼板からプレス成形された電炉材からなる板厚２.３ｔのささえ板９をプロジェクション溶接し、ささえ板９にゴム板を介してアキュームレータ７を押し付け、鉄製バンドをささえ板９に引っ掛けることにより固定する方式を取っている。
【００２４】
図５に従来のささえ板９のアキュームレータ７固定側の外観図、図６に従来のささえ板９のプロジェクション溶接側の外観図を示す。従来の圧縮機ユニットでは、図６に示すようにささえ板９は高炉材であり、プロジェクション溶接を行うために２つの高さ１.２mm程度の球頭状突起１９のみを有する構造としていたが、本実施形態ではささえ板９の材料を電炉材として、図７，図８に示すように２つの球頭状突起１９の各々に円筒状の高さ０.５mm程度の小突起２０を有する構造としている。
【００２５】
この小突起２０の付加により、Ｃｕ（銅），Ｎｉ（ニッケル），Ｃｒ（クロム）が除去できない電炉材を適用した際の溶接性が低下する問題に対して、ささえ板９を押圧して溶接した際に球頭状突起１９のみの場合と比較して小突起２０部に溶接電流を集中させることができ、小突起２０部の電流密度を増加させることができる。そのため、少ない電流で突起部の電流密度をあげることができ、より確実に溶接部材と被溶接部材を加熱溶融することができる。また、不純物により接触点にて電流が流れにくい場合に対しても、小突起２０により複数の電流経路を構成することができるので、１つの電流経路の場合と比較して、電流をより流れやすくする効果が期待できる。
【００２６】
また、Ｃｕ（銅），Ｎｉ（ニッケル），Ｃｒ（クロム）等の残留物が金属組織中の不純物として残り、疲労破壊などの際に起点として割れが起こりやすくなるという点に対しても、複数の小突起部にて加熱溶融させることにより、溶接部ナゲットが分散されて形成することにつながり、ひとつのナゲットに不純物による割れが発生しても、別のナゲットに割れが伝播しにくくするフェールセーフ効果が期待できる。
【００２７】
また、円筒形状の密閉容器５に対して、２箇所の押圧面となるために、押圧時のささえ板９の傾きによる片当たりするということがなく、安定して溶接部材（ささえ板９）を押圧することができ、溶接強度を均一に保つ効果を得ることができる。
【００２８】
以上によれば、Ｃｕ（銅），Ｎｉ（ニッケル），Ｃｒ（クロム）が除去できない電炉材の特性として溶接性が低下する課題に対して、従来の球頭状突起部に２つ以上の小突起を設けることにより、押圧して溶接した際に小突起部に溶接電流を集中させることができ、小突起部の電流密度を増加させることができる。そのため、少ない電流で突起部の電流密度をあげることができ、より確実に溶接部材と被溶接部材を加熱溶融することができる。また、Ｃｕ（銅），Ｎｉ（ニッケル），Ｃｒ（クロム）等の残留物が金属組織中の不純物として残り、疲労破壊などの際に起点として割れが起こりやすくなるという課題に対しても、複数の小突起部にて加熱溶融させることにより、溶接部ナゲットが分散されて形成することにつながり、ひとつのナゲットに不純物による割れが発生しても、別のナゲットに割れが伝播しにくくするフェールセーフ効果が期待できる。つまり、残留物を含む電炉材を使用する際にも溶接強度の維持を図ることができる。
【００２９】
また、円筒形状の密閉容器に対して、突起部の両サイドに堤防突起などを設けた３箇所の押圧面に対して、２箇所の押圧面となるために、押圧時の突起部を起点とした溶接部材の傾きによる堤防突起の片当たりの課題がなく、安定して溶接部材（ささえ板）を押圧することができ、溶接強度を均一に保つ効果を得ることができる。つまり、円筒形状の溶接部材に対しても均一な溶接強度を保持することができる信頼性の高い圧縮機ユニットを提供することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  溶接材
２  プロジェクション（突起部）
３  堤防突起
４  被溶接材
５  密閉容器
６  電動機
６ａ  固定子
６ｂ  回転子
７  アキュームレータ
８  クランクシャフト
９  ささえ板
１０  ケース
１１  蓋チャンバ
１２  底チャンバ
１３  旋回スクロール
１４  固定スクロール
１５  オルダムリング
１６  吐出口
１７  吸込パイプ
１８  吐出パイプ
１９  球頭状突起
２０  小突起
【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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