compressor本発明は、胴部と蓋部が接合された密閉型圧縮機に関する。joined.密閉型圧縮機では、密閉容器に内包した圧縮機構部により冷媒が圧縮され、容器内は高圧となる。このような密閉型圧縮機において、円筒状の胴部と円蓋状の蓋部とを溶接して密閉容器が形成されたものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、蓋部の開口部に胴部が差し込まれたスクロール圧縮機が開示されている。portion.ところで、材料力学においては、球は円筒と比較して、外力が作用したときの引張応力が2分の1となる。そのため、例えば半球状の蓋部は、円筒状の胴部と比較して、開口部の内圧による半径方向外向きの変形が小さい。A特許文献1のように、円筒状の胴部の内周面に円蓋状の蓋部を挿入して溶接することで密閉容器が形成された密閉型圧縮機では、蓋部と胴部との変形量の差により、内圧印加時に胴部と蓋部との隙間が拡大する。そのため、胴部と蓋部とを接合する溶接部に生じる弾性域での滑り変形が増加し、圧縮機の作動および停止を繰り返すことによる溶接部の疲労破壊の進展が大きくなる場合があった。increase.本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、密閉型圧縮機の密閉容器における胴部と蓋部の溶接部の疲労寿命を向上させることを目的とする。compressor.本発明に係る密閉型圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機と、前記圧縮機構部および前記電動機を収容する密閉容器とを備えた密閉型圧縮機において、前記密閉容器は、円筒形状を有する胴部と、円蓋状を有し、縁部の内周側に切り欠き部が設けられた蓋部と、前記胴部と前記蓋部とを接合する溶接部と、を備え、前記切り欠き部は、前記胴部の縁部の外周側と、半径方向および軸方向で対向するように嵌合するものである。direction.本発明の密閉型圧縮機によれば、内圧印加時における変形量が小さい円蓋状の蓋部は、筒状の胴部の外周側に接合され、胴部の縁部と蓋部の切り欠き部とは、半径方向および軸方向で嵌合している。そのため、胴部の縁部の変形が、半径方向および軸方向において、蓋部の切り欠き部によって抑制され、内圧印加時における胴部と蓋部との隙間の拡大が抑えられる。胴部と蓋部との溶接部に生じる弾性域での滑り変形を抑制することができる。portion.本発明の実施の形態1に係る密閉型圧縮機を示す断面図である。図1の密閉容器のA-A断面を示す断面図である。本発明の実施の形態1に係る胴部の縁部および上蓋部の縁部を示す説明図である。本発明の実施の形態1に係る胴部と上蓋部の嵌合部位を示す部分断面図である。本発明の実施の形態1に係る胴部と上蓋部の溶接後の状態を示す部分断面図である。part.実施の形態1.図1は、本発明の実施の形態1に係る密閉型圧縮機を示す断面図である。設置された状態における密閉型圧縮機1の縦断面図が示されている。図1において、密閉型圧縮機1の外郭を構成する密閉容器2は、円筒形状の胴部21と、円蓋状の上蓋部22および下蓋部23(以下、総称して蓋部という場合がある)等とから構成される。軸方向(矢印Z方向)において、胴部21の上部には上蓋部22が下部には下蓋部23が配置され、蓋部の縁部の内周側は胴部21の縁部の外周側と嵌合している。胴部21と蓋部とは、縁部が嵌合した状態で、溶接部24において互いに接合されている。密閉容器2は台座3の上方に設けられ、下蓋部23は台座3に固定されている。密閉型圧縮機1は、通常、ボルト等により台座3が設置場所に固定されることで設置される。like.蓋部は、胴部21の縁部の外周側に重なるように配置される縁部において、胴部21よりも変形量が小さくなる構成であればよい。上蓋部22および下蓋部23の形状は、半球状であってもよく、あるいは、平板状の上面および下面が開口側の側面と曲面で接続された形状等であってもよい。surface.密閉容器2の内部には、冷媒を圧縮する圧縮機構部5、および圧縮機構部5を駆動する電動機4等が収容されている。冷媒としては、例えば、二酸化炭素(CO2)等の自然冷媒、HFC系冷媒、HFO冷媒、またはHC系冷媒等、どのような冷媒が使用されてもよい。used.電動機4は、密閉容器2の胴部21の内周面に固定された固定子41と、固定子41の内側に若干の隙間を設けて配置された回転子42等とにより構成されている。固定子41は、胴部21に、例えばスポット溶接または焼きばめ等により固定されている。電動機4は、上蓋部22の中央部に取り付けられた端子6aとリード線6bで接続されており、端子6aを通じて電力が電動機4に供給される。6a.圧縮機構部5は、クランク軸51、シリンダ52、上軸受け53および下軸受け54、並びに、ローラ55およびベーン(図示せず)等により構成されている。上軸受け53は、スポット溶接等により、胴部21に固定されている。クランク軸51は、一方向に偏芯した偏芯部51aを有し、電動機4の回転子42の中心部に挿入され固定される。シリンダ52はクランク軸51と同心の圧縮室52aを内周部に形成する。上軸受け53と下軸受け54はクランク軸51を支持する。シリンダ52の上部の端部には、上軸受け53が配置され、シリンダ52の下部の端部には、下軸受け54が配置されている。ローラ55はシリンダ52内でクランク軸51の偏芯部51aに装着されている。ベーンは、シリンダ52に設けられた溝(図示せず)に挿入され、圧縮室52aを高圧側と低圧側とに仕切る。side.密閉型圧縮機1は、例えば、冷媒吸入管7aにより冷凍サイクルの蒸発器と接続され、冷媒吐出管7bにより冷凍サイクルの凝縮器と接続されて使用される。7b.密閉型圧縮機1の動作について説明する。端子6aを通じ電力が電動機4に供給されると、回転子42に固定されたクランク軸51が回転軸51bを中心にして回転し、冷媒が冷凍サイクルから冷媒吸入管7aを通して圧縮室52a内に吸い込まれ、ローラ55の偏芯運動により圧縮される。圧縮された高圧力の冷媒は密閉容器2内に放出され、密閉容器2内は高圧力状態になる。密閉容器2内の高圧力の冷媒は冷媒吐出管7bより冷凍サイクルに吐き出される。圧縮機構部5および電動機4は、回転軸51bが胴部21の中心線上に配置されるように、密閉容器2内に設置されている。21.図2は、図1の密閉容器のA-A断面を示す断面図である。図2に基づき、密閉容器2に内圧が印加されたときに蓋部および胴部21に生じる応力について説明する。以下には上蓋部22について説明し、下蓋部23の縁部は上蓋部22の縁部と同様の形状を備えるものとして下蓋部23については説明を省略する。omitted.材料力学において、薄肉円筒に内圧が作用する場合、円周上に一様に生じる引張応力σは、内圧p、薄肉円筒の内径r、および板厚tにより下記の式(1)で表される。(1)これに対して、薄肉球に内圧が作用する場合、引張応力σは下記の式(2)で表される。(2)上記の式(1)と式(2)において、内径r、板厚tおよび内圧pを同等にした場合、球は円筒と比較して、引張応力σが2分の1になる。円筒形状の胴部21と半球状の上蓋部22とを比較すると、内圧印加時の引張応力σが小さい上蓋部22のほうが、開口部における変形量は小さくなる。したがって、上蓋部22の縁部が胴部21の縁部の外周側に配置されることにより、密閉容器2は、内圧印加時に、胴部21における半径方向外向きの変形が、半径方向外向きの変形量が小さい上蓋部22によって抑制される。22.図3および図4に基づき、胴部21と上蓋部22の嵌合構造について説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る胴部の縁部および上蓋部の縁部を示す説明図である。図4は、本発明の実施の形態1に係る胴部と上蓋部の嵌合部位を示す部分断面図である。図3および図4には、図1の点線で囲まれる領域の胴部21および上蓋部22の縦断面が示され、図3は嵌合前の状態を、図4は嵌合後の状態を表す。express.胴部21および上蓋部22は、例えば切削にて縁部が加工されている。図3に示すように、胴部21の縁部は、例えば、断面が略矩形状となっている。上蓋部22の縁部は、内周側に、端面22cにかけて切り欠きされた切り欠き部25が設けられている。切り欠き部25は、断面が略L字形状であり、上蓋部22の開口に沿って全体として環状に設けられている。このように、上蓋部22の切り欠き部25と胴部21の外周側とは対応する形状を有することで、互いに嵌合するように構成されている。上蓋部22の切り欠き部25は、例えば、外周面22aから一定の板厚t2が残るように、内周面22bが一定の深さで、端面22cにかけて切削加工されることで形成される。上蓋部22の縁部の内周側には、切り欠きによって段差が形成され、上蓋部22は、縁部において縁部の外側の部分よりも板厚が薄くなっている。portion.嵌合部位の構成について詳細に説明する。胴部21の縁部は、円筒形状の胴部21の開口部であって、開口端に位置する端面21cと、開口端側に位置する外周面21aおよび内周面21b等とにより構成される。縁部の外周面21aは、胴部21の外周面の一部を成し、縁部より外側の外周面と同一面に形成されている。縁部の内周面21bは、胴部21の内周面の一部を成し、縁部より外側の内周面と同一面に形成されている。外周面21aは、内周面21bに対して平行方向に配置され、端面21cは、外周面21aに対して略90°となっている。21a.上蓋部22の縁部は、円蓋状の上蓋部22の開口部であって、開口端に位置する端面22cと、開口端側に位置する外周面22aおよび内周面22bと、上記の切り欠き部25等とにより構成される。切り欠き部25は、切り欠き端面25aおよび切り欠き内周面25bを有している。縁部の外周面22aは、上蓋部22の外周面の一部を成し、縁部より外側の外周面と同一面に形成されている。縁部の内周面22bは、上蓋部22の内周面の一部を成し、切り欠き部25より外側では、縁部より外側の内周面と同一面に形成され、切り欠き部25では、切り欠き内周面25bが内周面22bよりも半径方向(矢印X方向)外側に配置されている。内周面22bと切り欠き内周面25bとの段差は、切り欠き端面25aにより接続されている。上蓋部22の外周面22aは、内周面22bおよび切り欠き内周面25bに対して平行方向に配置され、端面22cおよび切り欠き端面25aは、外周面22aに対して略90°となっている。Yes.図4に示すように、上蓋部22の縁部の内周側は、胴部21の縁部の外周側と嵌合される。嵌合された状態では、切り欠き端面25aは、胴部21の端面21cと対向し、切り欠き内周面25bが、胴部21の外周面21aと対向するように接触する。切り欠き部25は、上蓋部22の開口に沿って設けられているので、胴部21の縁部は、半径方向(矢印X方向)に延在する環状の切り欠き端面25aと、軸方向(矢印Z方向)に延在する円筒状の切り欠き内周面25bとにより変形が抑えられる(図2参照)。このように、上蓋部22の縁部が胴部21の縁部の外周側に配置されることにより、内圧印加時における胴部21と上蓋部22との隙間の拡大が抑制され、胴部21と上蓋部22とが接合されている溶接部24に生じる弾性域での滑り変形が抑制される。suppressed.なお、切り欠き部25は、切り欠き端面25aおよび切り欠き内周面25bの2つの面で構成されるものとして説明したが、これに限定されない。切り欠き部25は、胴部21の縁部の外周側と、半径方向および軸方向で接触する形状であればどのようなものでもよい。direction.次に、上蓋部22の切り欠き部25の寸法について説明する。図3には、胴部21の板厚t1、切り欠き部25の外周側の板厚t2、および切り欠き部25の軸方向の幅t3が示されている。25.上記の式(2)より、上蓋部22の縁部では、板厚t2が小さくなるほど引張圧力が大きくなる。上蓋部22が半球状の場合には、板厚t2が胴部21の板厚t1の0.5倍未満になると、内圧印加時の胴部21と上蓋部22の隙間が拡大され、胴部21と上蓋部22を接合する溶接部24に生じる弾性域での滑り変形が大きくなる。そのため、切り欠き部25の外周側の板厚t2は、例えば、胴部21の板厚t1の0.5倍以上の大きさにするのが望ましい。板厚t2は、上蓋部22の形状に応じて設定されてもよい。22.また、切り欠き部25の軸方向の幅t3が小さくなるほど、溶接金属が上蓋部22の内周面22bまで溶け込み易くなり、密閉容器2内にスパッタが混入し易くなる。スパッタの混入を防止するためには、切り欠き部25の幅t3が溶接部24の溶け込み深さ以上に確保される必要がある。そのため、実施の形態1では、例えば、t1=6mm、t2=5mm、および、t3=8.5mmとしている。mm.図5に基づき、密閉容器2の胴部21と上蓋部22との溶接方法について説明する。図5は、本発明の実施の形態1に係る胴部と上蓋部の溶接後の状態を示す部分断面図である。図5に示すように、胴部21と上蓋部22とは、胴部21の縁部が切り欠き部25と嵌合した状態で、溶接により接合される。Welding)等が採用されてもよい。溶接が行われると、溶融した溶接ワイヤと、上蓋部22および胴部21の母材金属とが混ざり合って凝固し、溶接部24が形成される。図5には、胴部21の外周面21aと蓋部の端面22cとを溶接により接合する場合が示されている。welding.なお、胴部21の縁部と上蓋部22の縁部について、形状および溶接方法について説明したが、下蓋部23の縁部の形状を上蓋部22の場合と同一にし、密閉型圧縮機1を上下逆位置にすれば、上蓋部22と同様に、下蓋部23を胴部21に溶接することができる。22.以上のように、実施の形態1の密閉型圧縮機1は、冷媒を圧縮する圧縮機構部5と、圧縮機構部5を駆動する電動機4と、圧縮機構部5および電動機4を収容する密閉容器2とを備えた密閉型圧縮機1において、密閉容器2は、円筒形状を有する胴部21と、円蓋状を有し、縁部の内周側に切り欠き部25が設けられた蓋部(例えば上蓋部22)と、胴部21と蓋部とを接合する溶接部24と、を備え、切り欠き部25は、胴部21の縁部の外周側と、半径方向(矢印X方向)および軸方向(矢印Z方向)で対向するように嵌合するものである。direction).これより、円蓋状の蓋部を円筒形状の胴部21の外周側に嵌合させて溶接しているため、内圧印加時における胴部21の開口部の半径方向外側への変形を、変形量の小さい蓋部が抑制する。そのため、内圧印加時の胴部21と蓋部との隙間の拡大が抑制され、溶接部24に生じる弾性域での滑り変形が抑制される。1は、作動と停止の繰り返しによる疲労破壊の進展を抑制することができ、胴部21と蓋部との接合強度を上げることができる。portion.また、切り欠き部25は、断面がL字形状を有するものである。このため、胴部21の縁部の変形は、軸方向(矢印Z方向)および半径方向(矢印X方向)において、切り欠き端面25aおよび切り欠き内周面25bの2面によって抑制される。したがって、密閉型圧縮機1は、胴部21と蓋部との縁部における相対的な位置ずれを低減することができ、その結果、溶接部24に生じる弾性域での滑り変形をさらに抑制することができる。切り欠き部25の断面がL字形状である場合には、端面22cまで、内周面22bから外周側へ一定の深さに切り欠きを設ければよく、蓋部は、例えば上記の切削加工等により、容易に成形することができる。切り欠き部25と嵌合される胴部21の外周側についても、形状を簡略化することができる。simplified.また、溶接部24は、胴部21の外周面21aと蓋部の端面22cとを溶接により接合している。これより、胴部21と蓋部とは、上記のように、内圧印加時においても隙間の拡張が抑えられた位置で溶接されるため、溶接部24に生じる弾性域での滑り変形が抑制され、密閉型圧縮機1は、疲労寿命が向上した密閉容器2を得ることができる。life.また、密閉容器2は、胴部21の上部および下部に蓋部(上蓋部22および下蓋部23)をそれぞれ備える。これより、下蓋部23の縁部を上蓋部22の縁部と同一の形状にすることで、胴部21の上部および下部において、内圧印加時の蓋部との隙間の拡大が抑制され、上部および下部の溶接部24に生じる弾性域での滑り変形が抑制される。したがって、上下に蓋部を備える密閉容器2においても、疲労寿命を向上させることができる。down.また、冷媒は、二酸化炭素冷媒である。これより、HFC冷媒等に比べて内圧が高くなる二酸化炭素冷媒が使用される場合、特に、密閉容器2の疲労損傷が懸念されるが、密閉型圧縮機1は、二酸化炭素冷媒が使用される場合においても、疲労寿命が向上した密閉容器2を得ることができる。obtained.なお、本発明の実施の形態は上記実施の形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。図1には、密閉型圧縮機1が高圧単段ロータリ式圧縮機である場合が示されているが、特にこれに限定されない。密閉型圧縮機1は、例えば、多段式もしくは中間圧式のものであってもよく、あるいは、スクロール式もしくはレシプロ式のような異なる圧縮方式を採用したものであってもよい。type.本願発明は、胴部と蓋部とを溶接する密閉型圧縮機に利用することができる。前記切り欠き部は、前記胴部の縁部の外周側と、半径方向および軸方向で対向するように嵌合する密閉型圧縮機。direction.前記切り欠き部は、L字形状を有する請求項1記載の密閉型圧縮機。shape.前記溶接部は、前記胴部の外周面と前記蓋部の端面とを溶接により接合している請求項1または請求項2記載の密閉型圧縮機。welding.前記密閉容器は、前記胴部の上部および下部に前記蓋部をそれぞれ備える請求項1~3のいずれか一項記載の密閉型圧縮機。respectively.前記冷媒は、二酸化炭素冷媒である請求項1~4のいずれか一項記載の密閉型圧縮機。