KR101124270B1 - 압축기 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는, 소형화가 가능하며, 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성(摺動性) 및 가공성을 잃는 일이 없는 압축기를 제공하는 것에 있다. 압축기(1, 101, 201, 301, 401)는, 제1 구성 부품(23, 123, 125, 323, 325, 327, 327A, 327B) 및 제1 접동 부품(24, 124, 224, 324, 324A, 326, 326A, 424)을 구비한다. 제1 구성 부품은 레이저 용접이 가능하다. 제1 접동 부품은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어져 있다. 그리고 이 제1 접동 부품은, 용가재를 이용하는 것 없이 레이저 용접에 의하여 제1 구성 부품과 접합되어 있다.
압축기, 제조 방법, 레이저 용접, 구성 부품, 접동 부품

Description

압축기 및 그 제조 방법{COMPRESSOR, AND ITS MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 압축기, 특히 소형화(소경화)를 달성한 압축기에 관한 것이다.
과거에 「하우징과 고정 스크롤의 접합면을 계단 형상으로 형성하는 것에 의하여 실(seal)면과 용접면으로 나누고, 용접면의 전 외주(外周)에 걸쳐 레이저 용접을 행하여, 하우징과 고정 스크롤을 체결한다」라고 하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 또한, 레이저 용접에 관해서는, 과거에 「주철과 강재(鋼材)의 사이에 순니켈 박막을 끼워 넣고, 강재 측으로부터 레이저광을 조사하여, 주철과 강재를 용접한다」라고 하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).
[특허 문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개2002-195171호
[특허 문헌 2] 일본국 공개특허공보 특개2001-334378호
그런데, 근년, 특히 일본 사회에서는, 설치 스페이스 등의 확보가 어려운 것으로부터 공기 조화기나 급탕기 등의 소형화를 소망하고 있다. 이 소형화를 달성하기 위해서는, 요소 부품 중에서도 큰 부류에 속하는 압축기를 소형화하는 것은 피하여 갈 수 없다.
그래서, 예를 들면, 구성 부품의 접합 방법을, 종래부터 행하여지고 있는 「볼트 고정」으로부터 「레이저 용접」으로 전환하는 것을 생각할 수 있다. 이와 같이 접합 방법을 「볼트 고정」으로부터 「레이저 용접」으로 전환하면, 오로지 볼트 접합용으로 설치되어 있는 부분을 배제할 수 있기 때문에, 압축기의 소형화(소경화)가 가능하게 된다고 하는 것이다. 게다가, 볼트 접합용으로 설치되어 있는 부분에 사용되고 있던 만큼의 소재가 필요없게 되기 때문에, 소재비를 저감할 수 있다고 하는 메리트도 향수(享受)할 수 있다. 그러나 상기 기술과 같이, 레이저 용접을 행하는데 즈음하여, 실면과 용접면으로 나누면, 용접면에는 필연적으로 가공에 의한 간극(間隙)이 수십㎛ 생겨 버리기 때문에 용가재(溶加材)를 이용하지 않으면 언더컷(undercut)이 생겨 용접 품질이 안정되지 않는다고 하는 문제가 생긴다. 그러나 니켈 등의 용가재를 이용하면, 니켈 자체가 고가이기 때문에, 상기의 소재비 저감 효과를 충분히 향수할 수 없을 우려가 있다.
또한, 탄소강을 용접하는 경우, 통상, 탄소량이 0.3wt% 이하의 탄소강이 선택된다. 그러나 압축기에서는 접동(摺動, 미끄러져 접촉하여 움직임) 부품이 많이 있기 때문에, 접동성을 확보하기 위하여 탄소 함유량이 많은 소재가 선호된다고 하는 사정이 있다. 또한, 탄소량이 낮아지면 그 소재가 가공성이 부족해지기 때문에, 탄소량은 가능한 한 많은 편이 바람직하다.
본 발명의 과제는, 소형화가 가능하고, 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없는 압축기를 제공하는 것에 있다.
제1 발명에 관련되는 압축기는, 제1 구성 부품 및 제1 접동 부품을 구비한다. 제1 구성 부품은 레이저 용접이 가능하다. 제1 접동 부품은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어져 있다. 덧붙여, 여기에 말하는 「2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철」이란, 예를 들면, 급냉되어 전체가 급격히 냉경화(冷硬化)된 후, 인장 강도가 600MPa 이상 900MPa 이하로 되도록 열처리된 결과, 미세한 금속 조직이 형성되어 있는 주철 등이다. 즉, 이 제1 접동 부품은, 반용융 다이캐스트 성형법이나 반응고 다이캐스트 성형법 등에 의하여 성형된 후, 열처리된 것에 상당한다. 이와 같은 제1 접동 부품에서는, 높은 인장 강도 및 내구성이 나타내지기 때문에, 설계 자유도가 큰 폭으로 향상하고, 압축기의 소경화를 달성할 수 있다. 또한, 그 경도를 HRB90보다도 높고 HRB100보다도 낮은 범위로 조절하면, 압축기 운전 시에 있어서 가급적 빠른 시기에 「친화」를 일어나기 쉽게 할 수 있고, 또한, 이상(異常) 운전 시에 있어서 늘어붙음이 생기는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 이와 같은 제1 접동 부품은, FC재와 비교하면 인성(靭性)이 뛰어나기 때문에 돌발적인 내압 상승이나 이물 끼임에 대하여 손상이 발생하기 어렵고 만일 손상하여도 작은 티끌이 생기기 어려워 배관의 세정이 불필요하게 된다. 덧붙여, 여기에 말하는 「미세한」이라고 하는 문언은 편상 흑연 주철의 금속 조직보다도 세세하다고 하는 것을 의미하고 있다. 그리고 이 제1 접동 부품은, 용가재를 이용하는 것 없이 레이저 용접에 의하여 제1 구성 부품과 접합되어 있다. 덧붙여, 제1 구성 부품은, 제1 접동 부품과는 다른 부품이고, 접동하는 부품이어도 무방하고 접동하지 않는 부품이어도 무방하다. 또한, 여기에 말하는 「제1 접동 부품」이란, 예를 들면, 스크롤 압축기의 고정 스크롤이나, 로터리 압축기의 실린더 블록 등이다. 또한, 여기에 말하는 「제1 구성 부품」이란, 예를 들면, 스크롤 압축기의 하우징(베어링 부분)이나, 로터리 압축기의 헤드 등이다. 덧붙여, 레이저 용접에서는, 용접 진행 방향의 단위 길이당의 입열량이 10(J/mm) 이상 70(J/mm) 이하로 되도록 레이저광이 조절되는 것이 바람직하다. 입열량이 10(J/mm) 미만이면 용입 깊이가 얕아져 충분한 체결을 할 수 없게 되고, 70(J/mm)보다도 커지면 주철의 인장 강도가 3 ~ 4할 정도 저하하는 것과 함께 피로 강도도 저하하여 버린다고 하는 문제가 있기 때문이다. 또한, 본 발명자의 실험 결과에 의하면, 이 입열량이 이 범위 내이면 레이저 용접 부분의 주철의 인장 강도를 8할 이상 유지할 수 있고, 또한, 평면 휨 시험에 있어서 0.4 ~ 0.5의 (피로 한도/주철 강도)를 얻을 수 있는 것이 명확해져 있다. 또한, 레이저광은 섬유 레이저광인 것이 바람직하다. 레이저 용접 시에 깊은 용입이 얻어지기 때문에 저입열 접합이 가능해지기 때문이다. 또한, 레이저광은 Φ0.2mm 이상 Φ0.7mm 이하의 스폿 직경을 가지는 것이 바람직하다. 스폿 직경이 Φ0.2mm 미만이면 용접 위치의 어긋남에 의한 용입 불량이 일어나기 쉬워지고, Φ0.7mm보다도 크면 필요한 용입 깊이를 얻을 수 없기 때문이다. 덧붙여, 필요한 용입 깊이를 얻기 위해서는, 가공 속도를 느리게 할 필요가 있다. 그러나 가공 속도를 느리게 하면, 열영향 부분이 커지고, 그 부분의 인장 강도가 저하한다고 하는 문제가 생긴다.
이 압축기에서는, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지는 제1 접동 부품이, 레이저 용접에 의하여 제1 구성 부품과 접합되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 볼트 고정이 불필요해져 소형화(소경화)가 가능해지는 것과 함께 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다. 또한, 볼트 접합용으로 설치되어 있던 부분을 배제할 수 있고, 나아가, 레이저 용접에 있어서 니켈재와 같은 용가재는 이용되지 않기 때문에, 원료 코스트를 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 이 압축기는, 소형화가 가능하며, 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다.
그리고, 제1 구성 부품은, 제1 판부, 제1 에워쌈 벽부 및 제1 체결면을 가진다. 제1 에워쌈 벽부는, 제1 판부로부터 입설(立設)되어 있다. 제1 체결면은, 제1 에워쌈 벽부의 제1 판부 측의 반대 측의 단면이다. 또한, 제1 접동 부품은, 제2 판부, 제2 에워쌈 벽부 및 제2 체결면을 가진다. 제2 에워쌈 벽부는, 제2 판부로부터 입설되어 있다. 제2 체결면은, 제2 에워쌈 벽부의 제2 판부 측의 반대 측의 단면이다. 덧붙여, 제1 체결면 및 제2 체결면은 1.2㎛ 이하의 중심선 표면 거칠기(Ra) 및 0.03mm 이하의 평면도를 가지는 것이 바람직하다. 제1 체결면과 제2 체결면의 사이에 간극이 생기는 것을 방지하고 용접 결함의 발생을 방지할 수 있기 때문이다. 덧붙여, 간극을 작게 하기 위하여 큰 힘으로 체결면을 누르면 제1 접동 부품이나 제1 구성 부품에 뒤틀림이 생겨 압축기의 성능이나 신뢰성의 저하에 연결되어 버리는 문제가 생겨 버린다. 또한, 이 압축기에서는, 제1 체결면이 제1 에워쌈 벽부의 제1 판부 측의 반대 측의 단면이며, 제2 체결면이 제2 에워쌈 벽부의 제2 판부 측의 반대 측의 단면이다. 이 때문에, 이 압축기는, 볼트의 조임 토크나, 볼트를 취부하는 것을 잊어버림, 볼트의 내부 혼입 등에 배려할 필요가 없어지는 것과 함께 소형화(소경화)할 수 있다.
그리고, 상기 레이저 용접에서는, 제1 체결면과 제2 체결면의 당접 부분이 용접된다.
제2 발명에 관련되는 압축기는, 제1 발명에 관련되는 압축기이고, 제1 체결면과 제2 체결면은, 당접(當接, 부딪는 상태로 접함) 부분의 50% 이상이, 용가재가 이용되는 것 없이 레이저 용접되어 있다. 덧붙여, 제1 체결면과 제2 체결면은 당접 부분의 거의 전부가 레이저 용접되어 있는 것이 가장 바람직하다. 피로파괴의 기점을 없앨 수 있기 때문이다. 덧붙여, 레이저 용접에서는 Φ0.2mm 이상 Φ0.7mm 이하의 스폿 직경을 가지는 레이저광이 사용되는 것이 바람직하다. 용접 위치의 어긋남에 의한 용입 불량을 방지할 수 있기 때문이다.
이 압축기에서는, 제1 체결면과 제2 체결면의 당접 부분의 50% 이상이 레이저 용접되어 있다. 즉, 이 압축기에서는, 용접면과 실면이 같다. 이 때문에, 이 압축기는, 소형화(소경화)가 가능하고, 제1 구성 부품과 제1 접동 부품의 용접 품질을 높일 수 있다. 또한, 이 압축기에서는, 용가재가 이용되는 것 없이 레이저 용접이 행하여진다. 이 때문에, 이 압축기는, 시장에 염가로 제공할 수 있다. 따라서, 이 압축기는, 소형화가 가능하고, 하우징 등의 구성 부품과 고정 스크롤 등의 용접 품질이 높고, 시장에 염가로 제공할 수 있다.
제3 발명에 관련되는 압축기는, 제2 발명에 관련되는 압축기이고, 레이저 용접에서는, 제1 체결면과 제2 체결면의 당접 부분이 전체 둘레에 걸쳐 용접된다.
이 압축기에서는, 레이저 용접에 있어서 제1 체결면과 제2 체결면의 당접 부분이 전체 둘레에 걸쳐 용접된다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 볼트 체결에 비하여 확실한 실이 가능해져, 성능 향상을 기대할 수 있다.
제4 발명에 관련되는 압축기는, 제2 발명 또는 제3 발명에 관련되는 압축기이고, 제1 구성 부품에는, 제1 체결면의 레이저광 입사 측의 단부(端部)에 0mm보다도 크고 레이저광의 스폿 직경의 1/4 이하의 모따기가 시공되어 있다. 또한, 제1 접동 부품에는, 제2 체결면의 레이저광 입사 측의 단부에 0mm보다도 크고 레이저광의 스폿 직경의 1/4 이하의 모따기가 시공되어 있다.
어느 선을 카메라에 의하여 촬상(撮像)하고 그 선을 기준으로 하여 레이저광의 조사 위치가 결정되는 경우가 있다. 그리고 이 압축기에서는, 제1 구성 부품에 있어서 제1 체결면의 레이저광 입사 측의 단부에 모따기가 시공되어 있다. 또한, 제1 접동 부품에 있어서 제2 체결면의 레이저광 입사 측의 단부에 모따기가 시공되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 모따기 체결면의 위 혹은 아래에 존재하는 선을 기준선으로 할 수 있다. 또한, 이 압축기에서는, 모따기의 크기가 0mm보다도 크고 레이저광의 스폿 직경의 1/4 이하로 되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 레이저광의 위치 어긋남이나 초점 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
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제6 발명에 관련되는 압축기는, 제1 발명에 관련되는 압축기이고, 제2 접동 부품을 더 구비한다. 제2 접동 부품은, 제1 체결면과 제2 체결면이 맞대어진 상태에 있어서 제1 에워쌈 벽부 및 제2 에워쌈 벽부에 의하여 형성되는 공간에 수용된다. 또한, 제1 구성 부품은, 제3 벽부를 더 가진다. 제3 벽부는, 레이저 용접에 있어서의 레이저광 진행 방향과 교차하는 면을 가진다. 그리고 이 제3 벽부는, 제1 체결면과 제2 체결면이 맞대어진 상태에 있어서 제1 에워쌈 벽부의 내벽면과 제2 접동 부품의 사이에 설치된다.
이 압축기에서는, 제1 체결면과 제2 체결면이 맞대어진 상태에 있어서 제1 에워쌈 벽부의 내벽면과 제2 접동 부품의 사이에 제3 벽부가 설치된다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 제1 구성 부품과 제1 접동 부품을 레이저 용접할 때에, 용적(溶滴)이 제1 에워쌈 벽부의 내부에 분출하여 제2 접동 부품에 부착하는 것을 방지할 수 있다.
제7 발명에 관련되는 압축기는, 제1 발명에 관련되는 압축기이고, 제2 접동 부품을 더 구비한다. 제2 접동 부품은, 제1 체결면과 제2 체결면이 맞대어진 상태에 있어서 제1 에워쌈 벽부 및 제2 에워쌈 벽부에 의하여 형성되는 공간에 수용된다. 제1 접동 부품은 제4 벽부를 더 가진다. 제4 벽부는, 레이저 용접에 있어서의 레이저광 진행 방향과 교차하는 면을 가진다. 그리고 이 제4 벽부는, 제2 에워쌈 벽부의 내벽면과 제2 접동 부품의 사이의 설치된다.
이 압축기에서는, 제1 체결면과 제2 체결면이 맞대어진 상태에 있어서 제2 에워쌈 벽부의 내벽면과 제2 접동 부품의 사이에 제4 벽부가 설치된다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 제1 구성 부품과 제1 접동 부품을 레이저 용접할 때에, 용적이 제2 에워쌈 벽부의 내부에 분출하여 제2 접동 부품에 부착하는 것을 방지할 수 있다.
제8 발명에 관련되는 압축기는, 제1 구성 부품, 제1 접동 부품, 크랭크 축 및 롤러를 구비한다.
제1 구성 부품은 레이저 용접이 가능하다. 제1 접동 부품은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어져 있다. 덧붙여, 여기에 말하는 「2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철」이란, 예를 들면, 급냉되어 전체가 급격히 냉경화(冷硬化)된 후, 인장 강도가 600MPa 이상 900MPa 이하로 되도록 열처리된 결과, 미세한 금속 조직이 형성되어 있는 주철 등이다. 즉, 이 제1 접동 부품은, 반용융 다이캐스트 성형법이나 반응고 다이캐스트 성형법 등에 의하여 성형된 후, 열처리된 것에 상당한다. 이와 같은 제1 접동 부품에서는, 높은 인장 강도 및 내구성이 나타내지기 때문에, 설계 자유도가 큰 폭으로 향상하고, 압축기의 소경화를 달성할 수 있다. 또한, 그 경도를 HRB90보다도 높고 HRB100보다도 낮은 범위로 조절하면, 압축기 운전 시에 있어서 가급적 빠른 시기에 「친화」를 일어나기 쉽게 할 수 있고, 또한, 이상(異常) 운전 시에 있어서 늘어붙음이 생기는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 이와 같은 제1 접동 부품은, FC재와 비교하면 인성(靭性)이 뛰어나기 때문에 돌발적인 내압 상승이나 이물 끼임에 대하여 손상이 발생하기 어렵고 만일 손상하여도 작은 티끌이 생기기 어려워 배관의 세정이 불필요하게 된다. 덧붙여, 여기에 말하는 「미세한」이라고 하는 문언은 편상 흑연 주철의 금속 조직보다도 세세하다고 하는 것을 의미하고 있다. 그리고 이 제1 접동 부품은, 용가재를 이용하는 것 없이 레이저 용접에 의하여 제1 구성 부품과 접합되어 있다. 덧붙여, 제1 구성 부품은, 제1 접동 부품과는 다른 부품이고, 접동하는 부품이어도 무방하고 접동하지 않는 부품이어도 무방하다. 또한, 여기에 말하는 「제1 접동 부품」이란, 예를 들면, 스크롤 압축기의 고정 스크롤이나, 로터리 압축기의 실린더 블록 등이다. 또한, 여기에 말하는 「제1 구성 부품」이란, 예를 들면, 스크롤 압축기의 하우징(베어링 부분)이나, 로터리 압축기의 헤드 등이다. 덧붙여, 레이저 용접에서는, 용접 진행 방향의 단위 길이당의 입열량이 10(J/mm) 이상 70(J/mm) 이하로 되도록 레이저광이 조절되는 것이 바람직하다. 입열량이 10(J/mm) 미만이면 용입 깊이가 얕아져 충분한 체결을 할 수 없게 되고, 70(J/mm)보다도 커지면 주철의 인장 강도가 3 ~ 4할 정도 저하하는 것과 함께 피로 강도도 저하하여 버린다고 하는 문제가 있기 때문이다. 또한, 본 발명자의 실험 결과에 의하면, 이 입열량이 이 범위 내이면 레이저 용접 부분의 주철의 인장 강도를 8할 이상 유지할 수 있고, 또한, 평면 휨 시험에 있어서 0.4 ~ 0.5의 (피로 한도/주철 강도)를 얻을 수 있는 것이 명확해져 있다. 또한, 레이저광은 섬유 레이저광인 것이 바람직하다. 레이저 용접 시에 깊은 용입이 얻어지기 때문에 저입열 접합이 가능해지기 때문이다. 또한, 레이저광은 Φ0.2mm 이상 Φ0.7mm 이하의 스폿 직경을 가지는 것이 바람직하다. 스폿 직경이 Φ0.2mm 미만이면 용접 위치의 어긋남에 의한 용입 불량이 일어나기 쉬워지고, Φ0.7mm보다도 크면 필요한 용입 깊이를 얻을 수 없기 때문이다. 덧붙여, 필요한 용입 깊이를 얻기 위해서는, 가공 속도를 느리게 할 필요가 있다. 그러나 가공 속도를 느리게 하면, 열영향 부분이 커지고, 그 부분의 인장 강도가 저하한다고 하는 문제가 생긴다.
이 압축기에서는, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지는 제1 접동 부품이, 레이저 용접에 의하여 제1 구성 부품과 접합되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 볼트 고정이 불필요해져 소형화(소경화)가 가능해지는 것과 함께 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다. 또한, 볼트 접합용으로 설치되어 있던 부분을 배제할 수 있고, 나아가, 레이저 용접에 있어서 니켈재와 같은 용가재는 이용되지 않기 때문에, 원료 코스트를 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 이 압축기는, 소형화가 가능하며, 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다.
덧붙여, 여기에 말하는 「롤러」에는, 스윙 압축기의 피스톤의 롤러부나 로터리 압축기의 롤러 등이 포함된다. 크랭크 축은 편심 축부를 가진다. 롤러는 편심 축부에 감합(嵌合)된다. 그리고 제1 접동 부품은 실린더 블록이다. 실린더 블록은 실린더 구멍을 가진다. 실린더 구멍에는 편심 축부 및 롤러가 수용된다. 또한, 제1 구성 부품은 헤드이다. 헤드는, 실린더 구멍의 내주면(內周面)으로부터 외주 측으로 2mm 이상 4mm 이하 떨어진 위치에 상당하는 위치에서 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록에 체결되고, 실린더 구멍의 적어도 편측(片側)을 덮고 있다. 덧붙여, 여기에 말하는 「헤드」에는, 프론트 헤드, 리어 헤드, 미들 플레이트 등이 포함된다.
종래, 스윙 압축기나 로터리 압축기에서는, 실린더 블록, 프론트 헤드 및 리어 헤드 등이 볼트로 체결되어 압축 기구부가 형성되어 있었다(예를 들면, 일본국 공개특허공보 특개평6-307363호 참조).
그런데, 이와 같이 볼트 체결법을 이용한 경우, 볼트 갯수가 적으면 압축 기구부에 뒤틀림이 생겨 버린다. 특히, 근년, 넓게 채용되고 있는 이산화탄소 등의 자연 냉매를 냉매로서 이용하는 경우에는, 내압성을 확보해야 하기 때문에, 체결력을 크게 할 필요가 있어, 체결 뒤틀림이 생기기 쉬워진다. 물론, 볼트 갯수를 많게 하면 이와 같은 문제는 해소되지만, 볼트의 코스트가 오르기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 근년, 특히 일본 사회에서는, 설치 스페이스 등의 확보가 어려운 것으로부터 공기 조화기나 급탕기 등의 소형화를 소망하고 있다. 이 소형화를 달성하기 위해서는, 요소 부품 중에서도 큰 부류에 속하는 압축기를 소경화하는 것은 피하여 갈 수 없다.
이와 같은 문제에 대하여, 이 압축기에서는, 헤드가, 실린더 구멍의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 4mm 이하 떨어진 위치에 상당하는 위치에서 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록에 체결되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 볼트를 사용하지 않고 헤드를 실린더 블록에 체결하여 압축 기구부를 제작할 수 있다. 따라서, 이 압축기에서는, 볼트 체결의 경우보다도 실린더 구멍 근처에서 제1 헤드를 체결할 수 있다. 이 결과, 이 압축기에서는, 볼트 체결에 의한 체결 뒤틀림의 발생을 방지할 수 있는 것과 함께 소경화가 가능해진다. 따라서, 이 압축기에서는, 제조 코스트를 억제하면서 압축 기구부의 뒤틀림을 없앨 수 있고, 게다가, 소경화를 달성할 수 있다.
제9 발명에 관련되는 압축기는, 제8 발명에 관련되는 압축기이고, 헤드는, 실린더 구멍의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 4mm 이하 떨어진 위치에 상당하는 위치가 관통 레이저 용접 가능하게 박육화(薄肉化)되어 있다. 덧붙여, 헤드가 반용융 다이캐스트 성형법에 의하여 제조되어 있고 또한 관통 레이저 용접 시의 레이저 출력이 4 ~ 5kW인 경우, 박육화란 3mm 이하의 두께로 하는 것이다.
이 압축기에서는, 헤드가, 실린더 구멍의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 4mm 이하 떨어진 위치에 상당하는 위치가 관통 레이저 용접 가능하게 박육화되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 헤드를 실린더 블록에 관통 레이저 용접할 수 있다.
제10 발명에 관련되는 압축기는, 제1 구성 부품, 제1 접동 부품, 크랭크 축 및 롤러를 구비한다.
제1 구성 부품은 레이저 용접이 가능하다. 제1 접동 부품은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어져 있다. 덧붙여, 여기에 말하는 「2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철」이란, 예를 들면, 급냉되어 전체가 급격히 냉경화(冷硬化)된 후, 인장 강도가 600MPa 이상 900MPa 이하로 되도록 열처리된 결과, 미세한 금속 조직이 형성되어 있는 주철 등이다. 즉, 이 제1 접동 부품은, 반용융 다이캐스트 성형법이나 반응고 다이캐스트 성형법 등에 의하여 성형된 후, 열처리된 것에 상당한다. 이와 같은 제1 접동 부품에서는, 높은 인장 강도 및 내구성이 나타내지기 때문에, 설계 자유도가 큰 폭으로 향상하고, 압축기의 소경화를 달성할 수 있다. 또한, 그 경도를 HRB90보다도 높고 HRB100보다도 낮은 범위로 조절하면, 압축기 운전 시에 있어서 가급적 빠른 시기에 「친화」를 일어나기 쉽게 할 수 있고, 또한, 이상(異常) 운전 시에 있어서 늘어붙음이 생기는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 이와 같은 제1 접동 부품은, FC재와 비교하면 인성(靭性)이 뛰어나기 때문에 돌발적인 내압 상승이나 이물 끼임에 대하여 손상이 발생하기 어렵고 만일 손상하여도 작은 티끌이 생기기 어려워 배관의 세정이 불필요하게 된다. 덧붙여, 여기에 말하는 「미세한」이라고 하는 문언은 편상 흑연 주철의 금속 조직보다도 세세하다고 하는 것을 의미하고 있다. 그리고 이 제1 접동 부품은, 용가재를 이용하는 것 없이 레이저 용접에 의하여 제1 구성 부품과 접합되어 있다. 덧붙여, 제1 구성 부품은, 제1 접동 부품과는 다른 부품이고, 접동하는 부품이어도 무방하고 접동하지 않는 부품이어도 무방하다. 또한, 여기에 말하는 「제1 접동 부품」이란, 예를 들면, 스크롤 압축기의 고정 스크롤이나, 로터리 압축기의 실린더 블록 등이다. 또한, 여기에 말하는 「제1 구성 부품」이란, 예를 들면, 스크롤 압축기의 하우징(베어링 부분)이나, 로터리 압축기의 헤드 등이다. 덧붙여, 레이저 용접에서는, 용접 진행 방향의 단위 길이당의 입열량이 10(J/mm) 이상 70(J/mm) 이하로 되도록 레이저광이 조절되는 것이 바람직하다. 입열량이 10(J/mm) 미만이면 용입 깊이가 얕아져 충분한 체결을 할 수 없게 되고, 70(J/mm)보다도 커지면 주철의 인장 강도가 3 ~ 4할 정도 저하하는 것과 함께 피로 강도도 저하하여 버린다고 하는 문제가 있기 때문이다. 또한, 본 발명자의 실험 결과에 의하면, 이 입열량이 이 범위 내이면 레이저 용접 부분의 주철의 인장 강도를 8할 이상 유지할 수 있고, 또한, 평면 휨 시험에 있어서 0.4 ~ 0.5의 (피로 한도/주철 강도)를 얻을 수 있는 것이 명확해져 있다. 또한, 레이저광은 섬유 레이저광인 것이 바람직하다. 레이저 용접 시에 깊은 용입이 얻어지기 때문에 저입열 접합이 가능해지기 때문이다. 또한, 레이저광은 Φ0.2mm 이상 Φ0.7mm 이하의 스폿 직경을 가지는 것이 바람직하다. 스폿 직경이 Φ0.2mm 미만이면 용접 위치의 어긋남에 의한 용입 불량이 일어나기 쉬워지고, Φ0.7mm보다도 크면 필요한 용입 깊이를 얻을 수 없기 때문이다. 덧붙여, 필요한 용입 깊이를 얻기 위해서는, 가공 속도를 느리게 할 필요가 있다. 그러나 가공 속도를 느리게 하면, 열영향 부분이 커지고, 그 부분의 인장 강도가 저하한다고 하는 문제가 생긴다.
이 압축기에서는, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지는 제1 접동 부품이, 레이저 용접에 의하여 제1 구성 부품과 접합되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 볼트 고정이 불필요해져 소형화(소경화)가 가능해지는 것과 함께 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다. 또한, 볼트 접합용으로 설치되어 있던 부분을 배제할 수 있고, 나아가, 레이저 용접에 있어서 니켈재와 같은 용가재는 이용되지 않기 때문에, 원료 코스트를 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 이 압축기는, 소형화가 가능하며, 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다.
덧붙여, 여기에 말하는 「롤러」는, 스윙 압축기의 피스톤의 롤러부나 로터리 압축기의 롤러 등을 포함한다. 크랭크 축은 편심 축부를 가진다. 롤러는 편심 축부에 감합된다. 그리고 제1 접동 부품은 실린더 블록이다. 실린더 블록은, 실린더 구멍 및 단열 공간을 가진다. 실린더 구멍은, 편심 축부 및 롤러를 수용한다. 단열 공간은, 실린더 구멍의 외주에 형성된다. 덧붙여, 단열 공간은 실린더 구멍의 내주면으로부터 외주 측으로 4mm보다도 멀리 떨어진 위치에 실린더 구멍의 관통 방향을 따라 제1 면 측으로부터 노치(notch)되고 또한 제1 면과 반대 측의 단면인 제2 면 측에 체결부가 형성되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 실린더 블록을 헤드에 용이하게 체결할 수 있기 때문이다. 덧붙여, 이때, 실린더 블록은 체결부가 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 제2 헤드에 체결되는 것이 바람직하다. 덧붙여, 이러한 경우, 체결부는 관통 레이저 용접 가능하게 박육화되어 있을 필요가 있다. 또한, 제1 구성 부품은 헤드이다. 헤드는, 실린더 구멍 및 단열 공간을 덮고 있다. 그리고 이 헤드는, 실린더 구멍과 단열 공간의 사이에 상당하는 위치에서 실린더 블록과 레이저 용접되어 있다. 덧붙여, 헤드는 단열 공간보다도 외주 측에 상당하는 위치에서도 실린더 블록과 레이저 용접되어 있는 것이 바람직하다. 단열 공간을 양호하게 실할 수 있기 때문이다.
덧붙여, 실린더 블록 및 헤드는 반용융 다이캐스트 성형법에 의하여 형성되는 것이 바람직하다. 실린더 블록과 롤러의 양호한 친화성이나 실린더 블록 및 헤드의 충분한 내압 강도 등이 얻어지는 것과 함께 성형 시에 있어서 니어 넷 쉐이프(near-net-shape)가 가능해지고, 또한, 종래의 사형 성형법보다도 용이하게 단열 공간을 형성할 수 있기 때문이다.
과거에, 스윙 압축기나 로터리 압축기 등에 있어서, 실린더실에서 압축되어 고온이 된 냉매 가스로부터 실린더 블록을 통하여 저온의 흡입 가스로 새는 열의 양을 저감하여 압축기의 용적 효율을 향상시키는 목적으로, 실린더실보다도 외주 측에 단열 공간을 형성하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 일본국 공개특허공보 특개평5-99183호 참조).
그러나 이와 같이 실린더실보다도 외주 측에 단열 공간을 형성한 경우, 헤드와 실린더 블록의 사이의 실의 정도에 따라 제품 사이에서 다소의 용적 효율의 불균형이 나와 버리는 일이 있다.
이와 같은 문제에 대하여, 이 압축기에서는, 이 헤드가, 실린더 구멍과 단열 공간의 사이에 상당하는 위치에서 실린더 블록과 레이저 용접되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 실린더 구멍과 단열 공간의 사이가 거의 완전하게 실되게 된다. 또한, 레이저 용접에 의하여 볼트레스(boltless)화할 수 있기 때문에 실린더를 작게 할 수 있어, 전열면적도 작아진다. 따라서, 이 압축기는, 제품 사이에서의 용적 효율의 불균형을 줄일 수 있다.
제11 발명에 관련되는 압축기는, 제10 발명에 관련되는 압축기이고, 헤드는, 실린더 구멍과 단열 공간의 사이에 상당하는 위치 및 단열 공간보다도 외주 측에 상당하는 위치에서 실린더 블록과 레이저 용접되어 있다.
이 압축기에서는, 헤드가, 실린더 구멍과 단열 공간의 사이에 상당하는 위치 및 단열 공간보다도 외주 측에 상당하는 위치에서 실린더 블록과 레이저 용접되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 실린더 구멍과 단열 공간의 사이의 실성을 확보할 뿐만 아니라 단열 공간의 밀폐성도 확보할 수 있다.
제12 발명에 관련되는 압축기는, 제8 발명 내지 제11 발명 중 어느 하나에 관련되는 압축기이고, 레이저 용접은 헤드를 관통하여 행하여지고 있다. 덧붙여, 이러한 경우, 헤드는, 실린더 블록과의 체결 부분이 관통 레이저 용접 가능하게 박육화되어 있을 필요가 있다. 또한, 관통 레이저 용접 시의 레이저 출력이 4 ~ 5kW인 경우, 박육화란 3mm 이하의 두께로 하는 것이다.
이 압축기에서는, 헤드를 관통하여 레이저 용접이 행하여지고 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 실린더 구멍과 단열 공간의 사이가 양호하게 실된다.
제13 발명에 관련되는 압축기는, 제1 구성 부품, 제1 접동 부품, 크랭크 축 및 롤러를 구비한다.
제1 구성 부품은 레이저 용접이 가능하다. 제1 접동 부품은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어져 있다. 덧붙여, 여기에 말하는 「2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철」이란, 예를 들면, 급냉되어 전체가 급격히 냉경화(冷硬化)된 후, 인장 강도가 600MPa 이상 900MPa 이하로 되도록 열처리된 결과, 미세한 금속 조직이 형성되어 있는 주철 등이다. 즉, 이 제1 접동 부품은, 반용융 다이캐스트 성형법이나 반응고 다이캐스트 성형법 등에 의하여 성형된 후, 열처리된 것에 상당한다. 이와 같은 제1 접동 부품에서는, 높은 인장 강도 및 내구성이 나타내지기 때문에, 설계 자유도가 큰 폭으로 향상하고, 압축기의 소경화를 달성할 수 있다. 또한, 그 경도를 HRB90보다도 높고 HRB100보다도 낮은 범위로 조절하면, 압축기 운전 시에 있어서 가급적 빠른 시기에 「친화」를 일어나기 쉽게 할 수 있고, 또한, 이상(異常) 운전 시에 있어서 늘어붙음이 생기는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 이와 같은 제1 접동 부품은, FC재와 비교하면 인성(靭性)이 뛰어나기 때문에 돌발적인 내압 상승이나 이물 끼임에 대하여 손상이 발생하기 어렵고 만일 손상하여도 작은 티끌이 생기기 어려워 배관의 세정이 불필요하게 된다. 덧붙여, 여기에 말하는 「미세한」이라고 하는 문언은 편상 흑연 주철의 금속 조직보다도 세세하다고 하는 것을 의미하고 있다. 그리고 이 제1 접동 부품은, 용가재를 이용하는 것 없이 레이저 용접에 의하여 제1 구성 부품과 접합되어 있다. 덧붙여, 제1 구성 부품은, 제1 접동 부품과는 다른 부품이고, 접동하는 부품이어도 무방하고 접동하지 않는 부품이어도 무방하다. 또한, 여기에 말하는 「제1 접동 부품」이란, 예를 들면, 스크롤 압축기의 고정 스크롤이나, 로터리 압축기의 실린더 블록 등이다. 또한, 여기에 말하는 「제1 구성 부품」이란, 예를 들면, 스크롤 압축기의 하우징(베어링 부분)이나, 로터리 압축기의 헤드 등이다. 덧붙여, 레이저 용접에서는, 용접 진행 방향의 단위 길이당의 입열량이 10(J/mm) 이상 70(J/mm) 이하로 되도록 레이저광이 조절되는 것이 바람직하다. 입열량이 10(J/mm) 미만이면 용입 깊이가 얕아져 충분한 체결을 할 수 없게 되고, 70(J/mm)보다도 커지면 주철의 인장 강도가 3 ~ 4할 정도 저하하는 것과 함께 피로 강도도 저하하여 버린다고 하는 문제가 있기 때문이다. 또한, 본 발명자의 실험 결과에 의하면, 이 입열량이 이 범위 내이면 레이저 용접 부분의 주철의 인장 강도를 8할 이상 유지할 수 있고, 또한, 평면 휨 시험에 있어서 0.4 ~ 0.5의 (피로 한도/주철 강도)를 얻을 수 있는 것이 명확해져 있다. 또한, 레이저광은 섬유 레이저광인 것이 바람직하다. 레이저 용접 시에 깊은 용입이 얻어지기 때문에 저입열 접합이 가능해지기 때문이다. 또한, 레이저광은 Φ0.2mm 이상 Φ0.7mm 이하의 스폿 직경을 가지는 것이 바람직하다. 스폿 직경이 Φ0.2mm 미만이면 용접 위치의 어긋남에 의한 용입 불량이 일어나기 쉬워지고, Φ0.7mm보다도 크면 필요한 용입 깊이를 얻을 수 없기 때문이다. 덧붙여, 필요한 용입 깊이를 얻기 위해서는, 가공 속도를 느리게 할 필요가 있다. 그러나 가공 속도를 느리게 하면, 열영향 부분이 커지고, 그 부분의 인장 강도가 저하한다고 하는 문제가 생긴다.
이 압축기에서는, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지는 제1 접동 부품이, 레이저 용접에 의하여 제1 구성 부품과 접합되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 볼트 고정이 불필요해져 소형화(소경화)가 가능해지는 것과 함께 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다. 또한, 볼트 접합용으로 설치되어 있던 부분을 배제할 수 있고, 나아가, 레이저 용접에 있어서 니켈재와 같은 용가재는 이용되지 않기 때문에, 원료 코스트를 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 이 압축기는, 소형화가 가능하며, 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다.
크랭크 축은 편심 축부를 가진다. 롤러는 편심 축부에 감합된다. 제1 접동 부품은 실린더 블록이다. 실린더 블록은 실린더 구멍을 가진다. 실린더 구멍에는, 편심 축부 및 롤러가 수용된다. 제1 구성 부품은 헤드이다. 헤드는, 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록과 체결되고, 실린더 구멍의 적어도 편측을 덮고 있다.
이 압축기에서는, 헤드가, 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록과 체결되고, 실린더 구멍의 적어도 편측을 덮고 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 볼트를 사용하지 않고 헤드를 실린더 블록에 체결하여 압축 기구부를 제작할 수 있다. 따라서, 이 압축기에서는, 볼트 체결에 의한 체결 뒤틀림의 발생을 방지할 수 있는 것과 함께 소경화가 가능해진다. 이 결과, 이 압축기에서는, 제조 코스트를 억제하면서 압축 기구부의 뒤틀림을 없앨 수 있고, 게다가, 소경화를 달성할 수 있다.
제14 발명에 관련되는 압축기는, 제8 발명 내지 제11 발명, 제13 발명 중 어느 하나에 관련되는 압축기이고, 헤드는, 크랭크 축의 축 방향을 따라 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록과 체결되어 있다.
이 압축기에서는, 헤드가, 크랭크 축의 축 방향을 따라 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록과 체결되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 제1 헤드를 실린더 블록에 용이하게 체결할 수 있다.
제15 발명에 관련되는 압축기는, 제8 발명 내지 제11 발명, 제13 발명 중 어느 하나에 관련되는 압축기이고, 헤드는, 크랭크 축의 축 방향에 교차하는 방향(크랭크 축의 축 방향에 직교하는 방향을 제외한다)을 따라 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록과 체결되어 있다.
이 압축기에서는, 헤드가, 크랭크 축의 축 방향에 교차하는 방향(크랭크 축의 축 방향에 직교하는 방향을 제외한다)을 따라 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록과 체결되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 헤드를 실린더 블록에 용이하게 체결할 수 있다.
제16 발명에 관련되는 압축기는, 제1 발명 내지 제3 발명, 제8 발명 내지 제11 발명, 제13 발명 중 어느 하나에 관련되는 압축기이고, 이산화탄소를 압축한다.
제1 구성 부품과 제1 접동 부품이 통상의 태양에서 볼트 조임된 압축기에 이산화탄소 등의 고압 냉매를 압축시키는 경우, 그 체결 강도가 충분하지 않기 때문에, 체결부로부터 냉매 등의 누설이 발생하거나, 그 압축기가 스크롤 압축기인 경우에는 스크롤의 소용돌이부의 불균일한 뒤틀림이 생기거나 한다. 그러나 본 발명에 관련되는 압축기에서는, 제1 구성 부품과 제1 접동 부품이 레이저 용접에 의하여 강고하게 체결된다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 냉매로서 이산화탄소가 채용되는 경우여도 그와 같은 문제는 생기지 않는다. 덧붙여, 제1 구성 부품과 제1 접동 부품은, 전체 둘레에 걸쳐 레이저 용접되는 것이 바람직하다.
제17 발명에 관련되는 압축기의 제조 방법은, 편심 축부를 가지는 크랭크 축과, 편심 축부에 감합되는 롤러와, 편심 축부 및 롤러를 수용하는 실린더 구멍을 가지는 실린더 블록과, 실린더 구멍을 덮고 있는 헤드를 가지는 압축기의 제조 방법이고, 접촉 공정 및 레이저 용접 공정을 구비한다. 접촉 공정에서는, 실린더 구멍을 덮도록 헤드가 실린더 블록에 접촉된다. 레이저 용접 공정에서는, 실린더 구멍의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 4mm 이하 떨어진 위치에 상당하는 위치에서 헤드가 실린더 블록에 레이저 용접된다. 실린더 블록은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재를 이용하는 것 없이 레이저 용접에 의하여 헤드와 접합되어 있다.
이 압축기의 제조 방법에서는, 레이저 용접 공정에 있어서, 실린더 구멍의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 4mm 이하 떨어진 위치에 상당하는 위치에서 헤드가 실린더 블록에 레이저 용접된다. 이 때문에, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 볼트를 사용하지 않고 제1 헤드를 실린더 블록에 체결하여 압축 기구부를 제작할 수 있다. 따라서, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 볼트 체결에 의한 체결 뒤틀림의 발생을 방지할 수 있는 것과 함께 압축기의 소경화가 가능해진다. 이 결과, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 제조 코스트를 억제하면서 압축 기구부의 뒤틀림을 없앨 수 있고, 게다가, 압축기를 소경화할 수 있다.
또한, 이 압축기의 제조 방법에서는, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지는 실린더 블록이, 레이저 용접에 의하여 헤드와 접합되어 있다. 이 때문에, 이 압축기의 제조 방법에서는, 볼트 고정이 불필요해져 소형화(소경화)가 가능해지는 것과 함께 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다. 또한, 볼트 접합용으로 설치되어 있던 부분을 배제할 수 있고, 나아가, 레이저 용접에 있어서 니켈재와 같은 용가재는 이용되지 않기 때문에, 원료 코스트를 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 압축기의 소형화가 가능하며, 압축기를 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다.
제18 발명에 관련되는 압축기의 제조 방법은, 편심 축부를 가지는 크랭크 축과, 편심 축부에 감합되는 롤러와, 편심 축부 및 롤러를 수용하는 실린더 구멍을 가지는 실린더 블록과, 실린더 구멍을 덮고 있는 헤드를 가지는 압축기의 제조 방법이고, 접촉 공정 및 관통 레이저 용접 공정을 구비한다. 접촉 공정에서는, 실린더 구멍을 덮도록 헤드가 실린더 블록에 접촉된다. 관통 레이저 용접 공정에서는, 헤드가 실린더 블록에 관통 레이저 용접된다. 실린더 블록은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 관통 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재를 이용하는 것 없이 관통 레이저 용접에 의하여 상기 헤드와 접합되어 있다.
이 압축기의 제조 방법에서는, 관통 레이저 용접 공정에 있어서, 헤드가 실린더 블록에 관통 레이저 용접된다. 이 때문에, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 볼트를 사용하지 않고 제1 헤드를 실린더 블록에 체결하여 압축 기구부를 제작할 수 있다. 따라서, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 볼트 체결에 의한 체결 뒤틀림의 발생을 방지할 수 있는 것과 함께 압축기의 소경화가 가능해진다. 이 결과, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 제조 코스트를 억제하면서 압축 기구부의 뒤틀림을 없앨 수 있고, 게다가, 압축기를 소경화할 수 있다.
또한, 이 압축기의 제조 방법에서는, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 관통 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지는 실린더 블록이, 관통 레이저 용접에 의하여 헤드와 접합되어 있다. 이 때문에, 이 압축기의 제조 방법에서는, 볼트 고정이 불필요해져 소형화(소경화)가 가능해지는 것과 함께 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다. 또한, 볼트 접합용으로 설치되어 있던 부분을 배제할 수 있고, 나아가, 관통 레이저 용접에 있어서 니켈재와 같은 용가재는 이용되지 않기 때문에, 원료 코스트를 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 압축기의 소형화가 가능하며, 압축기를 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다.
제19 발명에 관련되는 압축기의 제조 방법은, 제1 삽통(揷通) 공정, 제1 체결 공정, 제2 체결 공정, 제3 체결 공정, 제2 삽통 공정, 제3 삽통 공정, 제4 체결 공정 및 제5 체결 공정을 구비한다. 제1 삽통 공정에서는, 제1 편심 축부와 제2 편심 축부를 가지는 크랭크 축에, 제1 헤드, 실린더 구멍을 가지는 제1 실린더 블록, 및 제1 미들 플레이트가, 제1 편심 축부가 실린더 구멍에 수용되고 또한 제1 미들 플레이트가 제1 편심 축부와 제2 편심 축부의 사이에 위치하도록 삽통된다. 제1 체결 공정에서는, 제1 헤드가 관통 레이저 용접되어 제1 실린더 블록에 체결된다. 제2 체결 공정에서는, 제1 미들 플레이트가 관통 레이저 용접되어 제1 실린더 블록에 체결된다. 덧붙여, 제1 체결 공정 및 제2 체결 공정 중 어느 일방(一方)은, 제1 삽통 공정의 전에 행하여져도 무방하다. 제3 체결 공정에서는, 제2 미들 플레이트가 관통 레이저 용접되어 제2 실린더 블록에 체결되어, 미들 플레이트 체결이 끝난 제2 실린더 블록이 제작된다. 제2 삽통 공정에서는, 제2 편심 축부 측으로부터 제1 미들 플레이트와 제2 미들 플레이트가 대향하도록 미들 플레이트 체결이 끝난 제2 실린더 블록이 삽통된다. 제3 삽통 공정에서는, 제2 편심 축부 측으로부터 제2 헤드가 삽통된다. 제4 체결 공정에서는, 제2 헤드가 관통 레이저 용접되어 제2 실린더 블록에 체결된다. 제5 체결 공정에서는, 제1 미들 플레이트와 제2 미들 플레이트가 레이저 용접되어 체결된다. 덧붙여, 제5 체결 공정은, 제3 삽통 공정 혹은 제4 체결 공정의 전에 행하여져도 무방하다. 제1 실린더 블록은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 관통 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재를 이용하는 것 없이 관통 레이저 용접에 의하여 상기 제1 헤드와 접합되어 있다. 제1 실린더 블록은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 관통 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재를 이용하는 것 없이 관통 레이저 용접에 의하여 상기 제1 미들 플레이트와 접합되어 있다. 제2 실린더 블록은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 관통 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재를 이용하는 것 없이 관통 레이저 용접에 의하여 상기 제2 미들 플레이트와 접합되어 있다. 제2 실린더 블록은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 관통 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재를 이용하는 것 없이 관통 레이저 용접에 의하여 상기 제2 헤드와 접합되어 있다.
이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 제1 삽통 공정에서, 제1 편심 축부와 제2 편심 축부를 가지는 크랭크 축에, 제1 헤드, 실린더 구멍을 가지는 제1 실린더 블록, 및 제1 미들 플레이트가, 제1 편심 축부가 실린더 구멍에 수용되고 또한 제1 미들 플레이트가 제1 편심 축부와 제2 편심 축부의 사이에 위치하도록 삽통된다. 또한, 제1 체결 공정에서, 제1 헤드가 관통 레이저 용접되어 제1 실린더 블록에 체결된다. 또한, 제2 체결 공정에서, 제1 미들 플레이트가 관통 레이저 용접되어 제1 실린더 블록에 체결된다. 또한, 제3 체결 공정에서, 제2 미들 플레이트가 관통 레이저 용접되어 제2 실린더 블록에 체결되어, 미들 플레이트 체결이 끝난 제2 실린더 블록이 제작된다. 또한, 제2 삽통 공정에서, 제2 편심 축부 측으로부터 제1 미들 플레이트와 제2 미들 플레이트가 대향하도록 미들 플레이트 체결이 끝난 제2 실린더 블록이 삽통된다. 또한, 제3 삽통 공정에서, 제2 편심 축부 측으로부터 제2 헤드가 삽통된다. 또한, 제4 체결 공정에서, 제2 헤드가 관통 레이저 용접되어 제2 실린더 블록에 체결된다. 또한, 제5 체결 공정에서, 제1 미들 플레이트와 제2 미들 플레이트가 레이저 용접되어 체결된다. 이 때문에, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 볼트를 사용하지 않고 2실린더 타입의 압축 기구부를 제작할 수 있다. 또한, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 볼트 체결에 의한 체결 뒤틀림의 발생을 방지할 수 있는 것과 함께 압축기의 소경화가 가능해진다. 따라서, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 제조 코스트를 억제하면서 압축 기구부의 뒤틀림을 없앨 수 있고, 게다가, 압축기를 소경화할 수 있다.
또한, 이 압축기의 제조 방법에서는, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 관통 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지는 실린더 블록이, 관통 레이저 용접에 의하여 헤드 및 미들 플레이트와 접합되어 있다. 이 때문에, 이 압축기의 제조 방법에서는, 볼트 고정이 불필요해져 소형화(소경화)가 가능해지는 것과 함께 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다. 또한, 볼트 접합용으로 설치되어 있던 부분을 배제할 수 있고, 나아가, 관통 레이저 용접에 있어서 니켈재와 같은 용가재는 이용되지 않기 때문에, 원료 코스트를 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 압축기의 소형화가 가능하며, 압축기를 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다.
<발명의 효과>
제1 발명에 관련되는 압축기는, 소형화가 가능하며, 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다.
제2 발명에 관련되는 압축기는, 소형화가 가능하며, 하우징 등의 구성 부품과 고정 스크롤 등의 용접 품질이 높고, 시장에 염가로 제공할 수 있다.
제3 발명에 관련되는 압축기에서는, 볼트 체결에 비하여 확실한 실이 가능해져, 성능 향상을 기대할 수 있다.
제4 발명에 관련되는 압축기에서는, 모따기 체결면의 위 혹은 아래에 존재하는 선을 기준선으로 할 수 있다. 또한, 이 압축기에서는, 모따기의 크기가 0mm보다도 크고 레이저광의 스폿 직경의 1/4 이하로 되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 레이저광의 위치 어긋남이나 초점 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
제5 발명에 관련되는 압축기는, 볼트의 조임 토크나, 볼트를 취부하는 것을 잊는 것, 볼트의 내부 혼입 등에 배려할 필요가 없어지는 것과 함께 소형화(소경화)할 수 있다
제6 발명에 관련되는 압축기에서는, 제1 구성 부품과 제1 접동 부품을 레이저 용접할 때에, 용적이 제1 에워쌈 벽부의 내부에 분출하여 제2 접동 부품에 부착하는 것을 방지할 수 있다.
제7 발명에 관련되는 압축기에서는, 제1 구성 부품과 제1 접동 부품을 레이저 용접할 때에, 용적이 제2 에워쌈 벽부의 내부에 분출하여 제2 접동 부품에 부착하는 것을 방지할 수 있다.
제8 발명에 관련되는 압축기에서는, 볼트를 사용하지 않고 헤드를 실린더 블록에 체결하여 압축 기구부를 제작할 수 있다. 따라서, 이 압축기에서는, 볼트 체결의 경우보다도 실린더 구멍 근처에서 헤드를 체결할 수 있다. 이 결과, 이 압축기에서는, 볼트 체결에 의한 체결 뒤틀림의 발생을 방지할 수 있는 것과 함께 소경화가 가능해진다. 따라서, 이 압축기에서는, 제조 코스트를 억제하면서 압축 기구부의 뒤틀림을 없앨 수 있고, 게다가, 소경화를 달성할 수 있다.
제9 발명에 관련되는 압축기에서는, 헤드를 실린더 블록에 관통 레이저 용접할 수 있다.
제10 발명에 관련되는 압축기에서는, 실린더 구멍과 단열 공간의 사이가 거의 완전하게 실되게 된다. 또한, 레이저 용접에 의하여 볼트레스화할 수 있기 때문에 실린더를 작게 할 수 있어, 전열면적도 작아진다. 따라서, 이 압축기는, 제품 사이에서의 용적 효율의 불균형을 줄일 수 있다.
제11 발명에 관련되는 압축기에서는, 실린더 구멍과 단열 공간 사이의 실성을 확보할 뿐만 아니라 단열 공간의 밀폐성도 확보할 수 있다.
제12 발명에 관련되는 압축기에서는, 실린더 구멍과 단열 공간의 사이가 양호하게 실된다.
제13 발명에 관련되는 압축기에서는, 볼트를 사용하지 않고 제1 헤드를 실린더 블록에 체결하여 압축 기구부를 제작할 수 있다. 따라서, 이 압축기에서는, 볼트 체결에 의한 체결 뒤틀림의 발생을 방지할 수 있는 것과 함께 소경화가 가능해진다. 이 결과, 이 압축기에서는, 제조 코스트를 억제하면서 압축 기구부의 뒤틀림을 없앨 수 있고, 게다가, 소경화를 달성할 수 있다.
제14 발명에 관련되는 압축기에서는, 헤드를 실린더 블록에 용이하게 체결할 수 있다.
제15 발명에 관련되는 압축기에서는, 제1 헤드를 실린더 블록에 용이하게 체결할 수 있다.
제16 발명에 관련되는 압축기에서는, 제1 구성 부품과 제1 접동 부품이 레이저 용접에 의하여 강고하게 체결되기 때문에, 냉매로서 이산화탄소가 채용되는 경우여도, 체결부로부터의 냉매 등의 누설이나 스크롤의 소용돌이부의 불균일한 뒤틀림 등이 생기거나 하는 일이 없다.
제17 발명에 관련되는 압축기의 제조 방법을 실시하면, 볼트를 사용하지 않고 제1 헤드를 실린더 블록에 체결하여 압축 기구부를 제작할 수 있다. 따라서, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 볼트 체결에 의한 체결 뒤틀림의 발생을 방지할 수 있는 것과 함께 압축기의 소경화가 가능해진다. 이 결과, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 제조 코스트를 억제하면서 압축 기구부의 뒤틀림을 없앨 수 있고, 게다가, 압축기를 소경화할 수 있다. 또한, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 압축기의 소형화가 가능하며, 압축기를 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다.
제18 발명에 관련되는 압축기의 제조 방법을 실시하면, 볼트를 사용하지 않고 제1 헤드를 실린더 블록에 체결하여 압축 기구부를 제작할 수 있다. 따라서, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 볼트 체결에 의한 체결 뒤틀림의 발생을 방지할 수 있는 것과 함께 압축기의 소경화가 가능해진다. 이 결과, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 제조 코스트를 억제하면서 압축 기구부의 뒤틀림을 없앨 수 있고, 게다가, 압축기를 소경화할 수 있다. 또한, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 압축기의 소형화가 가능하며, 압축기를 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다.
제19 발명에 관련되는 압축기의 제조 방법을 실시하면, 볼트를 사용하지 않고 2실린더 타입의 압축 기구부를 제작할 수 있다. 또한, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 볼트 체결에 의한 체결 뒤틀림의 발생을 방지할 수 있는 것과 함께 압축기의 소경화가 가능해진다. 따라서, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 제조 코스트를 억제하면서 압축 기구부의 뒤틀림을 없앨 수 있고, 게다가, 압축기를 소경화할 수 있다. 또한, 이 압축기의 제조 방법을 실시하면, 압축기의 소형화가 가능하며, 압축기를 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다.
도 1은 제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기의 종단면도이다.
도 2는 제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기의 하우징과 고정 스크롤의 체결 개소의 확대도이다.
도 3은 제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기의 하우징과 고정 스크롤의 체결 개소의 확대도이다.
도 4는 제1 실시예의 변형예 (N)에 관련되는 고저압 돔형 압축기의 하우징과 고정 스크롤의 체결 개소의 확대도이다.
도 5는 제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기의 종단면도이다.
도 6은 제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기를 구성하는 실린더 블록의 상면이다.
도 7은 제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기를 구성하는 압축 기구부의 A-A 단면도이다.
도 8은 제2 실시예에 관련되는 관통 레이저 용접에 있어서의 레이저 조사 방향을 도시하는 도면이다.
도 9는 제2 실시예에 관련되는 헤드의 관통 레이저 용접 부분을 도시하는 도면이다(덧붙여, 헤드는 부분적으로 묘화되어 있다).
도 10은 제2 실시예의 변형예 (A)에 관련되는 로터리 압축기를 구성하는 실린더 블록의 상면이다.
도 11은 제2 실시예의 변형예 (A)에 관련되는 로터리 압축기의 압축 기구부의 횡단면도이다.
도 12는 제2 실시예의 변형예 (B)에 관련되는 헤드의 관통 레이저 용접 부분을 도시하는 도면이다(덧붙여, 헤드는 부분적으로 묘화되어 있다).
도 13은 제2 실시예의 변형예 (C)에 관련되는 레이저 조사 방향을 도시하는 도면이다.
도 14는 제2 실시예의 변형예 (D)에 관련되는 구석 용접의 태양을 도시하는 도면이다.
도 15는 제2 실시예의 변형예 (H)에 관련되는 헤드의 레이저 용접을 도시하는 도면이다.
도 16은 제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기의 종단면도이다.
도 17은 제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기를 구성하는 실린더 블록의 상면이다.
도 18은 제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기를 구성하는 압축 기구부의 횡단면도이다.
도 19는 제3 실시예에 관련되는 관통 레이저 용접에 있어서의 레이저 조사 방향을 도시하는 도면이다.
도 20은 제3 실시예에 관련되는 헤드 및 실린더 블록의 체결부의 관통 레이저 용접 부분을 도시하는 도면이다(덧붙여, 헤드는 부분적으로 묘화되어 있다).
도 21은 제3 실시예의 변형예 (A)에 관련되는 로터리 압축기를 구성하는 실린더 블록의 상면이다.
도 22는 제3 실시예의 변형예 (A)에 관련되는 로터리 압축기의 압축 기구부의 횡단면도이다.
도 23은 제3 실시예의 변형예 (B)에 관련되는 헤드의 관통 레이저 용접 부분을 도시하는 도면이다(덧붙여, 헤드는 부분적으로 묘화되어 있다).
도 24는 제3 실시예의 변형예 (J)에 관련되는 스윙 압축 기구부의 조립 방법을 도시하는 도면.
도 25는 제3 실시예의 변형예 (J)에 관련되는 스윙 압축 기구부의 조립 방법을 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 고저압 돔형 압축기(압축기)
23 : 하우징(제1 구성 부품)
23a : 판부(제1 판부)
23b : 제1 외주벽(제1 에워쌈 벽부)
23c : 용적 방지벽(제3 벽부)
24 : 고정 스크롤(제1 접동 부품)
24a : 경판(제2 판부)
24c : 제2 외주벽(제2 에워쌈 벽부)
24d : 용적 방지벽(제4 벽부)
26 : 가동 스크롤(제2 접동 부품)
101, 301 : 스윙 압축기(압축기)
117, 217, 317, 417 : 크랭크 축
117a, 217a, 317a, 317b, 417a : 편심 축부
121a, 321a : 롤러부
123, 323 : 프론트 헤드(헤드)
124, 224, 324, 324A, 326, 326A, 424 : 실린더 블록
124a, 224a, 324a, 326a, 424a : 실린더 구멍
124f, 224f, 324f, 326f, 424f : 단열 구멍(단열 공간)
125, 325 : 리어 헤드(헤드)
201, 401 : 로터리 압축기(압축기)
221, 421 : 롤러
327, 327A, 327B : 미들 플레이트(제2 헤드, 미들 플레이트)
Ps1 : 하우징의 상단면(제1 체결면)
Ps2 : 고정 스크롤의 하단면(제2 체결면)
-제1 실시예-
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)는, 증발기나, 응축기, 팽창 기구 등과 함께 냉매 회로를 구성하고, 그 냉매 회로 중의 가스 냉매를 압축하는 역할을 담당하는 것이며, 도 1에 도시되는 바와 같이, 주로, 세로로 긴 원통상(圓筒狀)의 밀폐 돔형의 케이싱(10), 스크롤 압축 기구(15), 올덤 링(Oldham ring, 39), 구동 모터(16), 하부 주 베어링(60), 흡입관(19) 및 토출관(20)으로 구성되어 있다. 이하, 이 고저압 돔형 압축기(1)의 구성 부품에 대하여 각각 상세히 서술하여 간다.
＜고저압 돔형 압축기의 구성 부품의 상세＞
(1) 케이싱
케이싱(10)은, 대략 원통상의 몸통부 케이싱부(11)와, 몸통부 케이싱부(11)의 상단부에 기밀상(氣密狀)으로 용접되는 완상(碗狀)의 상벽부(12)와, 몸통부 케 이싱부(11)의 하단부에 기밀상으로 용접되는 완상의 저벽부(13)를 가진다. 그리고 이 케이싱(10)에는, 주로, 가스 냉매를 압축하는 스크롤 압축 기구(15)와, 스크롤 압축 기구(15)의 하방(下方)에 배치되는 구동 모터(16)가 수용되어 있다. 이 스크롤 압축 기구(15)와 구동 모터(16)는, 케이싱(10) 내를 상하 방향으로 연장되도록 배치되는 구동 축(17)에 의하여 연결되어 있다. 그리고 이 결과, 스크롤 압축 기구(15)와 구동 모터(16)의 사이에는, 간극 공간(18)이 생긴다.
(2) 스크롤 압축 기구
스크롤 압축 기구(15)는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 주로, 하우징(23)과, 하우징(23)의 상방에 밀착하여 배치되는 고정 스크롤(24)과, 고정 스크롤(24)에 맞물리는 가동 스크롤(26)로 구성되어 있다. 이하, 이 스크롤 압축 기구(15)의 구성 부품에 대하여 각각 상세히 서술하여 간다.
a) 하우징
하우징(23)은, 주로, 판부(23a)와, 판부의 외주면으로부터 입설되는 제1 외주벽(23b)으로 구성된다. 그리고 이 하우징(23)은, 그 외주면에 있어서 둘레 방향의 전체에 걸쳐 몸통부 케이싱부(11)에 압입(壓入) 고정되어 있다. 즉, 몸통부 케이싱부(11)와 하우징(23)은 전체 둘레에 걸쳐 기밀상으로 밀착되어 있다. 이 때문에, 케이싱(10)의 내부는, 하우징(23) 하방의 고압 공간(28)과 하우징(23) 상방의 저압 공간(29)으로 구획되어 있게 된다. 또한, 이 하우징(23)에는, 상면(上面) 중앙에 오목하게 설치된 하우징 오목부(31)와, 하면(下面) 중앙으로부터 하방으로 연장하여 설치된 베어링부(32)가 형성되어 있다. 그리고 이 베어링부(32)에는, 상하 방향으로 관통하는 베어링 구멍(33)이 형성되어 있고, 이 베어링 구멍(33)에 구동 축(17)이 베어링(34)을 통하여 회전 가능하게 감입(嵌入)되어 있다.
b) 고정 스크롤
고정 스크롤(24)은, 주로, 경판(鏡板, 24a)과, 경판(24a)의 하면에 형성된 소용돌이 형상(인볼루트(involute) 형상)의 랩(24b)과, 랩(24b)을 둘러싸는 제2 외주벽(24c)으로 구성되어 있다. 경판(24a)에는, 압축실(40, 후술)에 연통하는 토출 통로(41)와, 토출 통로(41)에 연통하는 확대 오목부(42)가 형성되어 있다. 토출 통로(41)는, 경판(24a)의 중앙 부분에 있어서 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 확대 오목부(42)는, 경판(24a)의 상면에 오목하게 설치된 수평 방향으로 퍼지는 오목부에 의하여 구성되어 있다. 그리고 고정 스크롤(24)의 상면에는, 이 확대 오목부(42)를 막도록 덮개(44)가 볼트(44a)에 의하여 체결 고정되어 있다. 그리고 확대 오목부(42)에 덮개(44)가 덮어 씌워지는 것에 의하여 스크롤 압축 기구(15)의 운전음을 소음(消音)시키는 팽창실로 이루어지는 머플러 공간(45)이 형성되어 있다. 고정 스크롤(24)과 덮개(44)는, 도시하지 않는 패킹을 통하여 밀착시키는 것에 의하여 실되어 있다. 또한, 제2 외주벽(24c)의 하단면 중 체결면(이하, 제2 체결면이라고 한다, Ps2)에 해당하는 부분의 내주 측에는 용적 방지벽(24d)이 설치되어 있다. 덧붙여, 이 용적 방지벽(24d)의 역할에 대해서는 후술한다(도 2 참조).
c) 가동 스크롤
가동 스크롤(26)은, 주로, 경판(26a)과, 경판(26a)의 상면에 형성된 소용돌이 형상(인볼루트 형상)의 랩(26b)과, 경판(26a)의 하면에 형성된 베어링부(26c) 와, 경판(26a)의 양 단부에 형성되는 홈부(26d)로 구성되어 있다. 그리고 이 가동 스크롤(26)은, 홈부(26d)에 올덤 링(39)이 끼워넣어지는 것에 의하여 하우징(23)에 지지된다. 또한, 베어링부(26c)에는 구동 축(17)의 상단이 감입된다. 가동 스크롤(26)은, 이와 같이 스크롤 압축 기구(15)에 짜넣어지는 것에 의하여 구동 축(17)의 회전에 의하여 자전하는 것 없이 하우징(23) 내를 공전한다. 그리고 가동 스크롤(26)의 랩(26b)은 고정 스크롤(24)의 랩(24b)에 맞물려져 있고, 양 랩(24b, 26b)의 접촉부의 사이에는 압축실(40)이 형성되어 있다. 그리고 이 압축실(40)에서는, 가동 스크롤(26)의 공전에 수반하여, 양 랩(24b, 26b) 사이의 용적이 중심을 향하여 수축한다. 제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 이와 같이 하여 가스 냉매를 압축하도록 되어 있다.
d) 기타
또한, 이 스크롤 압축 기구(15)에는, 고정 스크롤(24)과 하우징(23)에 걸쳐, 연락 통로(46)가 형성되어 있다. 이 연락 통로(46)는, 고정 스크롤(24)에 노치 형성된 스크롤 측 통로(47)와, 하우징(23)에 노치 형성된 하우징 측 통로(48)가 연통하도록 형성되어 있다. 그리고 연락 통로(46)의 상단, 즉 스크롤 측 통로(47)의 상단은 확대 오목부(42)에 개구(開口)하고, 연락 통로(46)의 하단, 즉 하우징 측 통로(48)의 하단은 하우징(23)의 하단면에 개구하고 있다. 즉, 이 하우징 측 통로(48)의 하단 개구에 의하여, 연락 통로(46)의 냉매를 간극 공간(18)으로 유출시키는 토출구(49)가 구성되어 있게 된다.
(3) 올덤 링
올덤 링(39)은, 상술한 바와 같이, 가동 스크롤(26)의 자전 운동을 방지하기 위한 부재이며, 하우징(23)에 형성되는 올덤 홈(도시하지 않음)에 끼워넣어져 있다. 덧붙여, 이 올덤 홈은, 타원 형상의 홈이며, 하우징(23)에 있어서 서로 대향하는 위치에 배설(配設)되어 있다.
(4) 구동 모터
구동 모터(16)는, 제1 실시예에 있어서 직류 모터이며, 주로, 케이싱(10)의 내벽면에 고정된 환상(環狀)의 고정자(51)와, 고정자(51)의 내측에 작은 간극(에어 갭 통로)를 가지고 회전 가능하게 수용된 로터(52)로 구성되어 있다. 그리고 이 구동 모터(16)는, 고정자(51)의 상측에 형성되어 있는 코일 엔드(53)의 상단이 하우징(23)의 베어링부(32)의 하단과 거의 같은 높이 위치가 되도록 배치되어 있다.
고정자(51)에는, 티스부에 구리선이 감겨져 있고, 상방 및 하방에 코일 엔드(53)가 형성되어 있다. 또한, 고정자(51)의 외주면에는, 고정자(51)의 상단면으로부터 하단면에 걸쳐 또한 둘레 방향으로 소정 간격을 두고 복수 개소에 노치 형성되어 있는 코어 컷부가 설치되어 있다. 그리고 이 코어 컷부에 의하여, 몸통부 케이싱부(11)와 고정자(51)의 사이에 상하 방향으로 연장되는 모터 냉각 통로(55)가 형성되어 있다.
로터(52)는, 상하 방향으로 연장되도록 몸통부 케이싱부(11)의 축심에 배치된 구동 축(17)을 통하여 스크롤 압축 기구(15)의 가동 스크롤(26)에 구동 연결되어 있다. 또한, 연락 통로(46)의 토출구(49)를 유출한 냉매를 모터 냉각 통로(55)로 안내하는 안내판(58)이, 간극 공간(18)에 배설되어 있다.
(5) 하부 주 베어링
하부 주 베어링(60)은, 구동 모터(16)의 하방의 하부 공간에 배설되어 있다. 이 하부 주 베어링(60)은, 몸통부 케이싱부(11)에 고정되는 것과 함께 구동 축(17)의 하단 측 베어링을 구성하고, 구동 축(17)을 지지하고 있다.
(6) 흡입관
흡입관(19)은, 냉매 회로의 냉매를 스크롤 압축 기구(15)로 유도하기 위한 것이며, 케이싱(10)의 상벽부(12)에 기밀상으로 감입되어 있다. 흡입관(19)은, 저압 공간(29)을 상하 방향으로 관통하는 것과 함께, 내단부(內端部)가 고정 스크롤(24)에 감입되어 있다.
(7) 토출관
토출관(20)은, 케이싱(10) 내의 냉매를 케이싱(10) 밖으로 토출시키기 위한 것이며, 케이싱(10)의 몸통부 케이싱부(11)에 기밀상으로 감입되어 있다. 그리고 이 토출관(20)은, 상하 방향으로 연장되는 원통 형상으로 형성되고 하우징(23)의 하단부에 고정되는 내단부(36)를 가지고 있다. 덧붙여, 토출관(20)의 내단 개구, 즉 유입구는, 하방을 향하여 개구되어 있다.
＜하우징 및 고정 스크롤의 제조 방법＞
제1 실시예에서는, 하우징(23) 및 고정 스크롤(24)은, 하기 제조 방법에 의하여 제조된다.
(1) 원재료
제1 실시예에 있어서 상기 구성 부품의 원재료로 되는 철 소재로서는, C : 2.3 ~ 2.4wt%, Si : 1.95 ~ 2.05wt%, Mn : 0.6 ~ 0.7wt%, P : <0.035wt%, S : <0.04wt%, Cr : 0.00 ~ 0.50wt%, Ni : 0.50 ~ 1.00wt%가 첨가되어 있는 빌릿이 채용된다. 덧붙여, 여기에 말하는 중량 비율은 전량에 대한 비율이다. 또한, 여기에 「빌릿」이란, 일단, 상기 성분의 철 소재가 용융로에 있어서 용융된 후에, 연속 주조 장치에 의하여 원기둥 형상 등으로 성형된 최종 성형 전의 소재를 의미한다. 덧붙여, 여기서, C 및 Si의 함유량은, 인장 강도 및 인장 탄성률이 편상 흑연 주철보다 높아지는 점, 및 복잡한 형상의 구성 부품 기체(基體)(최종적인 구성 부품으로 되기 전의 것)를 성형하는데 적절한 유동성을 구비하고 있는 점의 양방을 만족하도록 결정된다. 또한, Ni의 함유량은, 금속 조직의 인성을 향상시켜 성형 시의 표면 크랙을 방지하는데 적절한 금속 조성을 구성하도록 결정되어 있다.
(2) 제조 공정
상기 구성 부품은, 반용융 다이캐스트 성형 공정, 열처리 공정 및 최종 마무리 공정을 거쳐 제조된다. 이하, 각 공정에 대하여 상세히 서술한다.
a) 반용융 다이캐스트 성형 공정
반용융 다이캐스트 성형 공정에서는, 우선, 빌릿을 고주파 가열하는 것에 의하여 반용융 상태로 한다. 다음으로, 그 반용융 상태의 빌릿을 소정의 금형에 주입할 때에, 다이캐스트 머신으로 소정 압력을 가하면서 빌릿을 소망하는 형상으로 성형하여 구성 부품 기체를 얻는다. 그리고 구성 부품 기체를 금형으로부터 꺼내어 급냉시키면, 그 구성 부품 기체의 금속 조직은, 전체적으로 백선화(白銑化)한 것으로 된다. 덧붙여, 구성 부품 기체는 최종적으로 얻어지는 구성 부품보다도 약간 크 고, 이 구성 부품 기체는, 나중의 최종 마무리 공정에 있어서 가공대가 제거되어 최종적인 구성 부품으로 된다.
b) 열처리 공정
열처리 공정에서는, 반용융 다이캐스트 성형 공정 후의 구성 부품 기체가 열처리된다. 이 열처리 공정에 있어서, 구성 부품 기체의 금속 조직은, 백선화 조직으로부터 펄라이트/페라이트 기지(基地), 입상 흑연으로 이루어지는 금속 조직으로 변화한다. 덧붙여, 이 백선화 조직의 흑연화, 펄라이트화에 대해서는 열처리 온도, 보지(保持) 시간, 냉각 속도 등을 조절하는 것에 의하여 조절할 수 있다. 예를 들면, Honda R&D Technical Review의 Vol.14 No.1의 논문 「철의 반용융 성형 기술의 연구」에 있는 바와 같이, 950℃에서 60분 보지한 후에 0.05 ~ 0.10℃/sec의 냉각 속도로 노(爐) 내에서 서냉(徐冷)하는 것에 의하여, 500MPa ~ 700MPa 정도의 인장 강도, HB150(HRB81(SAE J 417 경도 환산표로부터의 환산값)) ~ HB200(HRB96(SAE J 417 경도 환산표로부터의 환산값)) 정도의 경도를 가지는 금속 조직을 얻을 수 있다. 이와 같은 금속 조직은 페라이트 중심이기 때문에 부드럽고 피삭성이 뛰어나지만, 기계 가공 시에 구성인선(構成刃先)을 형성하여 인구(刃具, 칼날 도구) 수명을 저하시킬 가능성이 있다. 또한, 1000℃에서 60분 보지한 후에 공냉(空冷)하고, 나아가 최초의 온도보다 조금 낮은 온도에서 소정 시간 보지한 후에 공냉하는 것에 의하여, 600MPa ~ 900MPa 정도의 인장 강도, HB200(HRB96(SAE J 417 경도 환산표로부터의 환산값)) ~ HB250(HRB105, HRC26(SAE J 417 경도 환산표로부터의 환산값, 덧붙여 HRB105는 시험 타입의 유효한 실용 범위를 넘기 때문에 참고값이다)) 정도 의 경도를 가지는 금속 조직을 얻을 수 있다. 이와 같은 금속 조직에 있어서, 편상 흑연 주철과 동등한 경도를 가지는 것은, 편상 흑연 주철과 동등한 피삭성을 가지고, 동등한 연성?인성을 가지는 구상 흑연 주철과 비교하면 피삭성이 뛰어나다. 또한, 1000℃에서 60분 보지한 후에 유냉(油冷)하고, 나아가 최초의 온도보다 조금 낮은 온도로 소정 시간 보지한 후에 공냉하는 것에 의하여, 800MPa ~ 1300MPa 정도의 인장 강도, HB250(HRB105, HRC26(SAE J 417 경도 환산표로부터의 환산값, 덧붙여 HRB105는 시험 타입의 유효한 실용 범위를 넘기 때문에 참고값이다)) ~ HB350(HRB122, HRC41(SAE J 417 경도 환산표로부터의 환산값, 덧붙여 HRB122는 시험 타입의 유효한 실용 범위를 넘기 때문에 참고값이다)) 정도의 경도를 가지는 금속 조직을 얻을 수 있다. 이와 같은 금속 조직은 펄라이트 중심이기 때문에 딱딱하고 피삭성이 떨어지지만, 내마모성이 뛰어나다. 다만, 너무 딱딱한 것에 의한 접동 상대재에의 공격성을 가질 가능성이 있다.
덧붙여, 제1 실시예에 있어서, 이 열처리 공정에서는, 접동 부품 기체의 경도가 HRB90(HB176(SAE J 417 경도 환산표로부터의 환산값))보다도 높고 HRB100(HB219(SAE J 417 경도 환산표로부터의 환산값))보다도 낮아지는 조건 하에서 열처리된다. 덧붙여, 접동 부품 기체가 반용융 다이캐스트 성형법에 의하여 제조되는 경우, 접동 부품 기체의 경도는 그 접동 부품 기체의 인장 강도와 비례 관계가 되는 것이 분명하게 되어 있다. 또한, 이때의 접동 부품 기체의 인장 강도는 600MPa에서 900MPa의 범위에 거의 상당한다.
c) 최종 마무리 공정
최종 마무리 공정에서는, 구성 부품 기체가 기계 가공되어 구성 부품의 완성으로 된다. 덧붙여, 제1 실시예에 있어서, 고정 스크롤(24)의 하단면(Ps2, 도 2 및 도 3 참조)의 중심선 표면 거칠기(Ra)의 규격값은 0.6 ~ 1.2㎛로 되어 있고, 평면도의 규격값은 0.01 ~ 0.03mm로 되어 있다. 또한, 하우징(23)의 상단면(Ps1, 도 2 및 도 3 참조)의 중심선 표면 거칠기(Ra)의 규격값은 0.6 ~ 1.2㎛로 되어 있고, 평면도의 규격값은 0.01 ~ 0.03mm로 되어 있다. 나아가, 고정 스크롤(24)의 하단면(Ps2)의 외단부(外端部) 및 하우징(23)의 상단면(Ps1)의 외단부에는, 0.07mm의 모따기가 시공되어 있다(도 3 참조).
＜하우징과 고정 스크롤의 접합 방법＞
제1 실시예에 있어서, 하우징(23)과 고정 스크롤(24)은 볼트 고정이 아니라 레이저 용접에 의하여 체결되어 있다. 구체적으로는, 하우징(23)에 구동 축(17)이나, 가동 스크롤(26), 올덤 링(39) 등을 짜넣은 후, 하우징(23)의 상단면(Ps1)과 고정 스크롤(24)의 하단면(Ps2)을 맞대어 양측으로부터 누른 상태에서, 그 당접면을 사이에 두도록 스폿 직경 Φ0.3mm의 섬유 레이저광(LS)이 조사된다. 덧붙여, 이때, 섬유 레이저광(LS)의 조사 위치는, 레이저광 조사 방향을 따라 본 경우에 있어서 고정 스크롤(24)의 모따기면의 상측 혹은 하우징(23)의 모따기면의 하측의 선을 기준선으로 하여 조절된다. 또한, 섬유 레이저광(LS)은, 용접 진행 방향의 단위 길이당의 입열량이 50±5(J/mm)로 되도록 출력?용접 속도가 조절된다. 또한, 제1 실시예에 있어서, 당접면은, 전체 둘레에 걸쳐 레이저 용접되어 있다. 또한, 제1 실시예에 있어서, 외주로부터 내주에 이르기까지 레이저 용접되어 있다. 즉, 당접면 전면(全面)이 레이저 용접되어 있다. 덧붙여, 제1 실시예에서는, 고정 스크롤(24)에 용적 방지벽(24d)이 설치되어 있기 때문에, 레이저 용접에 있어서, 용적이 가동 스크롤(26)이나, 올덤 링(39), 고정 스크롤(24)의 스러스트면 등에 부착하는 것을 방지할 수 있다.
＜고저압 돔형 압축기의 운전 동작＞
구동 모터(16)가 구동되면, 구동 축(17)이 회전하고, 가동 스크롤이 자전하는 것 없이 공전 운전을 행한다. 그러면, 저압의 가스 냉매가, 흡입관(19)을 통하여 압축실(40)의 둘레 가장자리 측으로부터 압축실(40)로 흡인되고, 압축실(40)의 용적 변화에 수반하여 압축되어, 고압의 가스 냉매로 된다. 그리고 이 고압의 가스 냉매는, 압축실(40)의 중앙부로부터 토출 통로(41)를 통하여 머플러 공간(45)으로 토출되고, 그 후, 연락 통로(46), 스크롤 측 통로(47), 하우징 측 통로(48), 토출구(49)를 통하여 간극 공간(18)으로 유출하여, 안내판(58)과 몸통부 케이싱부(11)의 내면과의 사이를 하측을 향하여 흐른다. 그리고 이 가스 냉매는, 안내판(58)과 몸통부 케이싱부(11)의 내면과의 사이를 하측을 향하여 흐를 때에, 일부가 분류(分流)하여 안내판(58)과 구동 모터(16)의 사이를 원둘레 방향으로 흐른다. 덧붙여, 이때, 가스 냉매에 혼입되어 있는 윤활유가 분리된다. 한편, 분류한 가스 냉매의 타부(他部)는, 모터 냉각 통로(55)를 하측을 향하여 흐르고, 모터 하부 공간에까지 흐른 후, 반전하여 고정자(51)와 로터(52) 사이의 에어 갭 통로, 또는 연락 통로(46)에 대향하는 측(도 1에 있어서의 좌측)의 모터 냉각 통로(55)를 상방을 향하여 흐른다. 그 후, 안내판(58)을 통과한 가스 냉매와, 에어 갭 통로 또는 모터 냉 각 통로(55)를 흘러 온 가스 냉매는, 간극 공간(18)에서 합류하여 토출관(20)의 내단부(36)로부터 토출관(20)으로 유입하여, 케이싱(10) 밖으로 토출된다. 그리고 케이싱(10) 밖으로 토출된 가스 냉매는, 냉매 회로를 순환한 후, 재차 흡입관(19)을 통하여 스크롤 압축 기구(15)로 흡입되어 압축된다.
＜고저압 돔형 압축기의 특징＞
(1)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 반용융 다이캐스트 성형법에 따라 제조되고 2.3 ~ 2.4wt%의 탄소량을 포함하는 고정 스크롤(24)이, 볼트 고정이 아니라 레이저 용접에 의하여 하우징(23)과 체결되어 있다. 이 때문에, 이 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 소형화(소경화)가 가능해지는 것과 함께 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다.
(2)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 고정 스크롤(24)이 반용융 다이캐스트 성형법에 의하여 성형되고, 열처리에 의하여 그 인장 강도가 600MPa 이상 900MPa 이하가 되도록 조절되어 있다. 이 때문에, 고저압 돔형 압축기(1)는, 높은 내구성을 나타내는 것과 함께, FC재와 비교하면 인성이 뛰어나기 때문에 돌발적인 내압 상승이나 이물 끼임에 대하여 손상이 발생하기 어렵고 만일 손상하여도 작은 티끌이 생기기 어려워져 배관의 세정이 불필요하게 된다.
(3)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 하우징(23)과 고정 스 크롤(24)을 레이저 용접할 때, 용접 진행 방향의 단위 길이당의 입열량이 50±5(J/mm)로 되도록 섬유 레이저광(LS)의 출력?용접 속도가 조절된다. 이 때문에, 이 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 레이저 용접 부분(W)의 인장 강도를 8할 이상 유지할 수 있고, 또한, 평면 휨 시험에 있어서 0.4 ~ 0.5의 (피로 한도/주철 강도)를 얻을 수 있다.
(4)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 하우징(23)과 고정 스크롤(24)을 레이저 용접할 때, 섬유 레이저광(LS)이 사용된다. 이 때문에, 이 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 레이저 용접 시에, 깊은 용입을 얻을 수 있기 때문에, 저입열 접합이 가능해진다.
(5)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 레이저 용접에 있어서, Φ0.3mm의 스폿 직경을 가지는 섬유 레이저광(LS)이 사용된다. 이 때문에, 이 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 용접 위치의 어긋남에 의한 용입 불량을 방지할 수 있다.
(6)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 고정 스크롤(24)의 하단면(Ps2) 및 하우징(23)의 상단면(Ps1)의 중심선 표면 거칠기(Ra)의 규격값은 0.6 ~ 1.2㎛로 되어 있고, 평면도의 규격값은 0.01 ~ 0.03mm로 되어 있다. 이 때문에, 이 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 성능이나 신뢰성 등을 유지하면서 용접 결함 을 방지할 수 있다.
(7)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 제1 체결면(Ps1)과 제2 체결면(Ps2)의 당접 부분의 거의 전부가 레이저 용접되어 있다. 이 때문에, 이 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 볼트 고정에 비하여 확실한 실이 가능해져, 성능 향상을 기대할 수 있는 것과 함께, 피로파괴의 기점을 없앨 수 있다. 따라서, 이 고저압 돔형 압축기(1)는, 이산화탄소 등의 고압 냉매를 압축할 수 있다.
(8)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 레이저 용접을 행하는데 즈음하여 용가재가 이용되지 않는다. 이 때문에, 이 고저압 돔형 압축기(1)는, 시장에 염가로 제공할 수 있다.
(9)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 섬유 레이저광(LS)의 조사 위치가, 레이저광 조사 방향을 따라 본 경우에 있어서 고정 스크롤(24)의 모따기면의 상측 혹은 하우징(23)의 모따기면의 하측의 선을 기준선으로 하여 조절된다. 그리고 이 모따기는, 섬유 레이저광의 스폿 직경의 1/4 이하로 되어 있다. 이 때문에, 이 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 레이저광의 위치 어긋남이나 초점 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
(10)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 고정 스크롤(24)에 용 적 방지벽(24d)이 설치되어 있다. 이 때문에, 이 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 레이저 용접에 있어서, 용적이 가동 스크롤(26)이나, 올덤 링(39), 고정 스크롤(24)의 스러스트면 등에 부착하는 것을 방지할 수 있다.
＜제1 실시예의 변형예＞
(A)
제1 실시예에서는 밀폐형의 고저압 돔형 압축기(1)가 채용되었지만, 압축기는, 고압 돔형의 압축기여도 저압 돔형의 압축기여도 무방하다. 또한, 반밀폐형이나 개방형의 압축기여도 무방하다.
(B)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 자전 방지 기구로서 올덤 링(39)이 채용되어 있었지만, 핀, 볼 커플링, 크랭크 등이 자전 방지 기구로서 채용되어도 무방하다.
(C)
제1 실시예에서는 압축기(1)가 냉매 회로 내에서 이용되는 경우를 예로 들었지만, 용도에 대해서는 공조용에 한정하는 것이 아니고, 단체(單體) 혹은 시스템에 짜넣어져 이용되는 압축기나 송풍기, 과급기, 펌프 등이어도 무방하다.
(D)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에는 윤활유가 존재하였지만, 오일레스 혹은 오일 프리(오일이 있어도 없어도 무방하다) 타입의 압축기, 송풍기, 과급기, 펌프여도 무방하다.
(E)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 하우징(23) 및 고정 스크롤(24)이 반용융 다이캐스트 성형법에 의하여 성형되어 있고, 2.3 ~ 2.4wt%의 탄소량을 포함하고 있었지만, 탄소량은 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하이면 된다.
(F)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 하우징(23) 및 고정 스크롤(24)이 반용융 다이캐스트 성형법에 의하여 성형되어 있었지만, 하우징(23) 및 고정 스크롤(24)은, 반응고 다이캐스트 성형법에 의하여 성형되어도 무방하다.
(G)
제1 실시예에 관련되는 레이저 용접에서는, 스폿 직경 Φ0.3mm의 섬유 레이저광(LS)이 사용되었지만, 스폿 직경은 Φ0.2mm 이상 Φ0.7mm 이하이면 된다.
(H)
제1 실시예에 관련되는 레이저 용접에서는, 섬유 레이저광이 사용되었지만, 다른 종류의 레이저광이 사용되어도 무방하다.
(I)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 레이저 용접 전의 고정 스크롤(24)의 하단면(Ps2) 및 하우징(23)의 상단면(Ps1)의 중심선 표면 거칠기(Ra)의 규격값이 0.6 ~ 1.2㎛로 되어 있었지만, 중심선 표면 거칠기(Ra)의 규격값은 1.2㎛ 이하이면 된다.
(J)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 레이저 용접 전의 고정 스크롤(24)의 하단면(Ps2) 및 하우징(23)의 상단면(Ps1)의 평면도의 규격값이 0.01 ~ 0.03mm로 되어 있었지만, 평면도의 규격값은 0.03mm 이하이면 된다.
(K)
제1 실시예에서는, 고저압 돔형 압축기(1)에 있어서, 탄소 함유량 2.3 ~ 2.4wt%의 빌릿을 이용하여 반용융 다이캐스트 성형법에 의하여 하우징(23) 및 고정 스크롤(24)을 성형하였지만, 스윙 압축기나 로터리 압축기에 있어서, 실린더나, 프론트 헤드, 리어 헤드, 미들 플레이트 등을 마찬가지로 탄소 함유량 2.3 ~ 2.4wt%의 빌릿을 이용하여 반용융 다이캐스트 성형법에 의하여 성형하고, 제1 실시예와 같은 요령으로 레이저 용접하도록 하여도 무방하다.
(L)
제1 실시예에 관련되는 레이저 용접에서는, 용접 진행 방향의 단위 길이당의 입열량이 50±5(J/mm)로 되도록 섬유 레이저광(LS)의 출력?용접 속도가 조절되었지만, 입열량은 10(J/mm) 이상 70(J/mm) 이하이면 된다.
(M)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 제1 체결면(Ps1)과 제2 체결면(Ps2)의 당접 부분의 거의 전부가 레이저 용접되어 있었다. 그러나 제1 체결면(Ps1)과 제2 체결면(Ps2)의 당접 부분의 50% 이상이 레이저 용접되어 있으면 충분하다.
(N)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 고정 스크롤(24)에 용적 방지벽(24d)이 설치되어 있었지만, 도 4에 도시되는 바와 같이, 하우징(23)에 용적 방지벽(23c)이 설치되어도 무방하다.
(O)
제1 실시예에 관련되는 고저압 돔형 압축기(1)에서는, 고정 스크롤(24)의 하단면의 외단부 및 하우징(23)의 상단면(Ps1)의 외단부에 0.07mm의 모따기가 시공되어 있었지만, 모따기의 크기는, 0mm보다도 크고 레이저광의 스폿 직경의 1/4 이하이면 된다.
-제2 실시예-
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 주로, 원통상의 밀폐 돔형의 케이싱(110), 스윙 압축 기구부(115), 구동 모터(116), 흡입관(119), 토출관(120) 및 터미널(195)로 구성되어 있다. 덧붙여, 이 스윙 압축기(101)에는, 케이싱(110)에 어큐뮬레이터(기액 분리기, 190)가 취부되어 있다. 이하, 이 스윙 압축기(101)의 구성 부품에 대하여 각각 상세히 서술하여 간다.
＜스윙 압축기의 구성 부품의 상세＞
(1) 케이싱
케이싱(110)은, 대략 원통상의 몸통부 케이싱부(111)와, 몸통부 케이싱부(111)의 상단부에 기밀상으로 용접되는 완상의 상벽부(112)와, 몸통부 케이싱부(111)의 하단부에 기밀상으로 용접되는 완상의 저벽부(113)를 가진다. 그리고 이 케이싱(110)에는, 주로, 가스 냉매를 압축하는 스윙 압축 기구부(115)와, 스윙 압 축 기구부(115)의 상방에 배치되는 구동 모터(116)가 수용되어 있다. 이 스윙 압축 기구부(115)와 구동 모터(116)는, 케이싱(110) 내를 상하 방향으로 연장되도록 배치되는 크랭크 축(117)에 의하여 연결되어 있다.
(2) 스윙 압축 기구부
스윙 압축 기구부(115)는, 도 5 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 주로, 크랭크 축(117)과 피스톤(121)과 부시(122)와 프론트 헤드(123)와 실린더 블록(124)과 리어 헤드(125)로 구성되어 있다. 덧붙여, 제2 실시예에 있어서, 프론트 헤드(123) 및 리어 헤드(125)는, 체결부(123b, 125b)가 크랭크 축(117)의 축 방향(101a)을 따라 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록(124)과 일체로 체결되어 있다. 또한, 제2 실시예에 있어서, 이 스윙 압축 기구부(115)는 케이싱(110)의 저부(底部)에 모여 있는 윤활유(L)에 침지(浸漬)되어 있고, 스윙 압축 기구부(115)에는, 윤활유(L)가 차압 급유되도록 되어 있다. 이하, 이 스윙 압축 기구부(115)의 구성 부품에 대하여 각각 상세히 서술하여 간다.
a) 실린더 블록
실린더 블록(124)에는, 도 5 및 도 6에 도시되는 바와 같이, 실린더 구멍(124a), 흡입 구멍(124b), 토출로(124c), 부시 수용 구멍(124d), 블레이드 수용 구멍(124e) 및 단열 홈(124f)이 형성되어 있다. 실린더 구멍(124a)은, 도 5 및 도 6에 도시되는 바와 같이, 판두께 방향을 따라 관통하는 원기둥 형상의 구멍이다. 흡입 구멍(124b)은, 외주 벽면으로부터 실린더 구멍(124a)에 관통하여 연장되어 있다. 토출로(124c)는, 실린더 구멍(124a)을 형성하는 원통부의 내주 측의 일부가 노 치되는 것에 의하여 형성되어 있다. 부시 수용 구멍(124d)은, 판두께 방향을 따라 관통하는 구멍이며, 판두께 방향을 따라 본 경우에 있어서 흡입 구멍(124b)과 토출로(124c)의 사이에 위치하고 있다. 블레이드 수용 구멍(124e)은, 판두께 방향을 따라 관통하는 구멍이며, 부시 수용 구멍(124d)과 연통하고 있다. 단열 홈(124f)은, 실린더 구멍(124a)의 관통 방향을 따라 상하 양측에 형성되는 복수의 홈이며, 실린더실(Rc1)을 단열하기 위한 것이다.
그리고 이 실린더 블록(124)은, 실린더 구멍(124a)에 크랭크 축(117)의 편심 축부(117a) 및 피스톤(121)의 롤러부(121a)가 수용되고, 부시 수용 구멍(124d)에 피스톤(121)의 블레이드부(121b) 및 부시(122)가 수용되며, 블레이드 수용 구멍(124e)에 피스톤(121)의 블레이드부(121b)가 수용된 상태로 토출로(124c)가 프론트 헤드(123) 측을 향하도록 하여 프론트 헤드(123)와 리어 헤드(125)에 감합된다(도 7 참조). 이 결과, 스윙 압축 기구부(115)에는 실린더실(Rc1)이 형성되고, 이 실린더실(Rc1)은 피스톤(121)에 의하여 흡입 구멍(124b)과 연통하는 흡입실과, 토출로(124c)와 연통하는 토출실로 구획되게 된다. 덧붙여, 이 상태에서, 롤러부(121a)는, 편심 축부(117a)에 끼워넣어져 있다. 또한, 단열 구멍(124f)에는 어떤 것도 수용되는 일이 없다. 덧붙여, 단열 구멍(124f)은, 가능한 한 진공에 가까운 상태인 것이 바람직하다.
b) 크랭크 축
크랭크 축(117)에는, 일방의 단부에 편심 축부(117a)가 설치되어 있다. 그리고 이 크랭크 축(117)은, 편심 축부(117a)가 설치되어 있지 않은 쪽이 구동 모 터(116)의 로터(152)에 고정되어 있다.
c) 피스톤
피스톤(121)은, 대략 원통상의 롤러부(121a)와, 롤러부(121a)의 직경 방향 외측으로 돌출하는 블레이드부(121b)를 가진다. 덧붙여, 롤러부(121a)는, 크랭크 축(117)의 편심 축부(117a)에 감합된 상태로 실린더 블록(124)의 실린더 구멍(124a)에 삽입된다. 이것에 의하여, 롤러부(121a)는, 크랭크 축(117)이 회전하면, 크랭크 축(117)의 회전 축을 중심으로 한 공전 운동을 행한다. 또한, 블레이드부(121b)는, 부시 수용 구멍(124d) 및 블레이드 수용 구멍(124e)에 수용된다. 이것에 의하여 블레이드부(121b)는, 요동하는 것과 동시에 긴쪽 방향을 따라 진퇴 운동을 행하게 된다.
d) 부시
부시(122)는, 대략 반원기둥 형상의 부재이며, 피스톤(121)의 블레이드부(121b)를 사이에 끼우도록 하여 부시 수용 구멍(124d)에 수용된다.
e) 프론트 헤드
프론트 헤드(123)는, 실린더 블록(124)의 토출로(124c) 측을 덮는 부재이며, 케이싱(110)에 감합되어 있다. 이 프론트 헤드(123)에는 베어링부(123a)가 형성되어 있고, 이 베어링부(123a)에는 크랭크 축(117)이 삽입된다. 또한, 이 프론트 헤드(123)에는, 실린더 블록(124)에 형성된 토출로(124c)를 통하여 흘러 오는 냉매 가스를 토출관(120)으로 유도하기 위한 개구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 그리고 이 개구는, 냉매 가스의 역류를 방지하기 위한 토출 밸브(도시하지 않음)에 의하여 폐색(閉塞)되거나 개방되거나 한다. 또한, 이 프론트 헤드(123)에는 체결부(123b)가 설치된다. 체결부(123b)는, 관통 레이저 용접 가능하도록 박육화되어 있고, 그 두께는 2mm로 되어 있다. 덧붙여, 제2 실시예에 있어서, 이 체결부(123b)는, 구체적으로는, 프론트 헤드(123) 중 실린더 블록(124)의 실린더 구멍(124a)의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 떨어진 영역에 상당하는 영역을 가리킨다.
f) 리어 헤드
리어 헤드(125)는, 실린더 블록(124)의 토출로(124c) 측의 반대 측을 덮는다. 이 리어 헤드(125)에는 베어링부(125a)가 형성되어 있고, 이 베어링부(125a)에는 크랭크 축(117)이 삽입된다. 또한, 이 리어 헤드(125)에는 체결부(125b)가 설치된다. 체결부(125b)는, 프론트 헤드(123)의 체결부(123b)와 마찬가지로, 관통 레이저 용접 가능하도록 박육화되어 있고, 그 두께는 2mm로 되어 있다. 덧붙여, 제2 실시예에 있어서, 이 체결부(125b)는, 구체적으로는, 리어 헤드(125) 중 실린더 블록(124)의 실린더 구멍(124a)의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 떨어진 영역에 상당하는 영역을 가리킨다.
(3) 구동 모터
구동 모터(116)는, 제2 실시예에 있어서 직류 모터이며, 주로, 케이싱(110)의 내벽면에 고정된 환상의 고정자(151)와, 고정자(151)의 내측에 작은 간극(에어 갭 통로)을 가지고 회전 가능하게 수용된 로터(152)로 구성되어 있다.
고정자(151)에는, 티스부(도시하지 않음)에 구리선이 감겨져 있고, 상방 및 하방에 코일 엔드(153)가 형성되어 있다. 또한, 고정자(151)의 외주면에는, 고정 자(151)의 상단면으로부터 하단면에 걸쳐 또한 둘레 방향으로 소정 간격을 두고 복수 개소에 노치 형성되어 있는 코어 컷부(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
로터(152)에는, 회전 축을 따르도록 크랭크 축(117)이 고정되어 있다.
(4) 흡입관
흡입관(119)은, 케이싱(110)을 관통하도록 설치되어 있으며, 일단(一端)이 실린더 블록(124)에 형성되는 흡입 구멍(124b)에 끼워넣어져 있고, 타단(他端)이 어큐뮬레이터(190)에 끼워넣어져 있다.
(5) 토출관
토출관(120)은, 케이싱(110)의 상벽부(112)를 관통하도록 설치되어 있다.
(6) 터미널
터미널(195)은, 도 5에 도시되는 바와 같이, 주로, 터미널 핀(195a) 및 터미널 보디(195b)로 구성된다. 터미널 핀(195a)은 터미널 보디(195b)에 의하여 지지되어 있고, 터미널 보디(195b)는 케이싱(110)의 상벽부(112)에 끼워넣어져 용접되어 있다. 그리고 터미널 핀(195a)의 케이싱(110) 내부 측에는 코일 엔드(153)로부터 연장되는 리드선(도시하지 않음)이 접속되고, 터미널 핀(195a)의 케이싱(110) 외부 측에는 외부 전원(도시하지 않음)이 접속된다.
＜주요 부품의 제조 방법＞
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(1)에 있어서, 피스톤(121), 실린더 블록(124), 프론트 헤드(123), 리어 헤드(125) 및 크랭크 축(117)은, 하기 제조 방법에 따라 제조된다.
(1) 원재료
제1 실시예와 같은 철 소재가 채용된다.
(2) 제조 공정
제2 실시예에 관련되는 주요 부품은, 제1 실시예에 관련되는 부품과 마찬가지로 하여 제작된다. 덧붙여, 담금질 공정에서는, 부시 수용 구멍(124d)에 고주파 가열기(도시하지 않음)가 삽입되고, 부시 수용 구멍(124d) 주변의 부분의 경도가 HRC50보다도 높고 HRC65보다도 낮아지도록 실린더 블록(124)에 담금질 처리가 시공된다.
＜스윙 압축 기구부의 조립＞
제2 실시예에 있어서, 스윙 압축 기구부(115)는, 압착 공정 및 관통 레이저 용접 공정을 거쳐 제작된다.
압착 공정에서는, 실린더 구멍(124a)에 크랭크 축(117)의 편심 축부(117a) 및 롤러부(121a)가 수용된 상태로, 헤드(123, 125)가 미리 정해져 있도록 위치 결정되어 실린더 블록(124)에 압착된다. 덧붙여, 이 압착 공정에서는, 프론트 헤드(123) 및 리어 헤드(125)가 동시에 실린더 블록(124)에 압착되어도 무방하고, 우선 어느 일방의 헤드(123, 125)만이 압착되어도 무방하다. 덧붙여, 일방의 헤드(123, 125)만이 압착되는 경우는, 그 헤드(123)가 실린더 블록(124)에 관통 레이저 용접된 후에, 타방의 헤드(123, 125)가 압착되어 관통 레이저 용접되게 된다. 관통 레이저 용접 공정에서는, 실린더 블록(124)에 압착된 헤드(123, 125)에 대하여 도 8의 실선 화살표로 나타내지는 방향으로부터 레이저 광선(LS)이 조사되고, 헤드(123, 125)가 실린더 블록(124)에 관통 레이저 용접된다. 덧붙여, 제2 실시예에 있어서, 레이저 출력은 4 ~ 5kW로 설정되어 있다. 또한, 제2 실시예에 있어서, 헤드(123, 125)의 용접 위치(Pw)는, 도 9에 도시되는 바와 같이, 헤드(123, 125) 중 실린더 블록(124)의 실린더 구멍(124a)과 단열 홈(124f)의 사이에 상당하는 위치, 보다 정확하게는 헤드(123, 125) 중 실린더 블록(124)의 실린더 구멍(124a)의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치, 및 헤드(123, 125) 중 실린더 블록(124)의 단열 홈(124f)보다도 외주 측에 상당하는 위치이다. 또한, 피스톤(121)의 요동 및 부시(122)의 회전 운동을 보증하기 위하여, 피스톤(121)의 블레이드부(121b) 및 부시(122)에 상당하는 위치에는 관통 레이저 용접은 시공되지 않는다. 또한, 제2 실시예에서는, 스윙 압축 기구부(115)의 조립에 볼트는 일절 사용되지 않는다.
＜스윙 압축기의 운전 동작＞
구동 모터(116)가 구동되면, 편심 축부(117a)가 크랭크 축(117) 둘레에 편심 회전하여, 이 편심 축부(117a)에 감합된 롤러부(121a)가, 외주면을 실린더실(Rc1)의 내주면에 접하여 공전한다. 그리고 롤러부(121a)가 실린더실(Rc1) 내에서 공전하는 것에 수반하여, 블레이드부(121b)는 양 측면을 부시(122)에 의하여 보지되면서 진퇴 운동한다. 그러면, 흡입구(119)로부터 저압의 냉매 가스가 흡입실로 흡입되어, 토출실에서 압축되어 고압으로 된 후, 토출로(124c)로부터 고압의 냉매 가스가 토출된다.
＜스윙 압축기의 특징＞
(1)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 헤드(123, 125)가, 실린더 구멍(124a)의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치에서 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록(124)에 체결되어 있다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(101)에서는, 볼트를 사용하지 않고 헤드(123, 125)를 실린더 블록(124)에 체결하여 스윙 압축 기구부(115)를 제작할 수 있다. 따라서, 이 스윙 압축기(101)에서는, 볼트 체결에 의한 체결 뒤틀림의 발생을 방지할 수 있는 것과 함께 소경화가 가능해진다. 이 결과, 이 스윙 압축기(101)는, 제조 코스트를 억제하면서 스윙 압축 기구부(115)의 뒤틀림을 없앨 수 있고, 게다가, 소경화를 달성할 수 있다.
(2)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 헤드(123, 125)가, 실린더 구멍(124a)의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치가 관통 레이저 용접 가능하게 박육화되어 있다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(101)에서는, 헤드(123, 125)를 실린더 블록(124)에 관통 레이저 용접할 수 있다.
(3)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 헤드(123, 125)가, 크랭크 축(117)의 축 방향(101a)을 따라 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록(124)과 체결되어 있다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(101)에서는, 헤드(123, 125)를 실린더 블록(124)에 용이하게 체결할 수 있다.
(4)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 프론트 헤드(123) 및 리어 헤드(125)가, 실린더 블록(124)의 실린더 구멍(124a)과 단열 홈(124f)의 사이에 상당하는 위치 및 실린더 블록(124)의 단열 홈(124f)보다도 외주 측에 상당하는 위치에서 실린더 블록(124)에 관통 레이저 용접되어 있다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(101)에서는, 단열 홈(124f)의 밀폐성을 확보할 수 있다. 따라서, 이 스윙 압축기(101)는, 제품 사이에서의 용적 효율의 불균형을 줄일 수 있다.
(5)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 프론트 헤드(123), 리어 헤드(125) 및 실린더 블록(124)이, 반용융 다이캐스트 성형법에 의하여 형성되어 있다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(101)에서는, 실린더 블록(124)과 헤드(123, 125)의 체결에 레이저 용접을 이용할 수 있는 것에 더하여, 실린더 블록(124)과 롤러부(121a)의 양호한 친화성이나 실린더 블록(124) 및 헤드(123, 125)의 충분한 내압 강도 등이 얻어진다.
(6)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 스윙 압축 기구부(115)의 조립에 볼트가 일절 이용되지 않는다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(101)에서는, 프론트 헤드(123), 실린더 블록(124) 및 리어 헤드(125)에 볼트 구멍을 설치할 필요가 없다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(101)는 소경화되어 있다. 또한, 종래 이용되고 있는 볼트의 코스트가 불필요해지기 때문에, 스윙 압축기(101)의 제조 코스트가 저감되어 있다.
＜제2 실시예의 변형예＞
(A)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 헤드(123, 125)가 관통 레이저 용접에 의하여 실린더 블록(124)에 체결되어 스윙 압축 기구부(115)가 조립되었다. 여기서, 이와 같은 조립 기술을 도 11에 도시되는 바와 같은 로터리 압축기(201)의 실린더 블록(224)이나 헤드(도시하지 않지만, 제2 실시예에 관련되는 헤드(123, 125)와 동일물이다)에 적용하여도 무방하다. 즉, 로터리 압축기(201)의 프론트 헤드 및 리어 헤드가, 실린더 블록(224)의 실린더 구멍(224a)의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치(다만, 실린더 블록(224)의 실린더 구멍(224a)과 단열 홈(224f)의 사이에 상당하는 영역 내일 필요가 있다) 및 실린더 블록(224)의 단열 홈(224f)보다도 외주 측에 상당하는 위치에서 실린더 블록(224)에 관통 레이저 용접되어 체결되어도 무방하다고 하는 것이다. 덧붙여, 도 10 및 도 11에 있어서, 부호 217은 크랭크 축을 나타내고, 부호 217a는 크랭크 축의 편심 축부를 나타내며, 부호 221은 롤러를 나타내고, 부호 222는 베인을 나타내며, 부호 223은 스프링을 나타내고, 부호 224b는 흡입 구멍을 나타내며, 부호 224c는 토출로를 나타내고, 부호 224d는 베인 수용 구멍을 나타내며, 부호 Rc2는 실린더실을 나타내고 있다.
(B)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 주로, 헤드(123, 125) 중 실린더 블록(124)의 실린더 구멍(124a)과 단열 홈(124f)의 사이에 상당하는 위치, 및 헤드(123, 125) 중 실린더 블록(124)의 단열 홈(124f)보다도 외주 측에 상당하는 위치에서 불연속으로 관통 레이저 용접이 행하여지고, 헤드(123, 125)가 실린더 블록(124)에 체결되었다. 그러나 관통 레이저 용접은, 도 12에 도시되는 바와 같이, 연속적으로 행하여져도 무방하다. 이와 같이 하면, 실린더 구멍(124a)과 단열 홈(124f) 사이의 실성 및 단열 홈(124f)의 밀폐성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
(C)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 레이저 광선(LS)의 조사 방향이 크랭크 축(117)의 축 방향(101a)을 따르고 있었지만, 레이저 광선(LS)의 조사 방향은, 도 13에 도시되는 바와 같이, 크랭크 축(117)의 축 방향(101a)에 대하여 기울어 있어도 무방하다.
(D)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 헤드(123, 125)가 실린더 블록(124)에 관통 레이저 용접되고 있었다. 그러나 헤드(123, 125) 중 실린더 블록(124)의 실린더 구멍(124a)과 단열 홈(124f)의 사이에 상당하는 위치, 및 헤드(123, 125) 중 실린더 블록(124)의 단열 홈(124f)보다도 외주 측에 상당하는 위치에 도 14에 도시되는 바와 같은 관통 홈(123c, 125c)을 설치하고, 그 관통 홈(123c, 125c)의 벽과 실린더 블록(124)을 구석 용접하도록 하여도 무방하다. 덧붙여, 이러한 경우, 용가제를 이용하여 레이저 용접하여도 무방하고 용가제를 이용하지 않고 레이저 용접하여도 무방하다.
(E)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 단열 홈(124f)은 상하 양측에 형성되어 있었지만, 단열 홈은, 실린더 구멍(124a)과 같이, 판두께 방향으로 관통하고 있어도 무방하다.
(F)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 단열 홈(124f)은 4개로 나누어져 형성되어 있었지만, 모든 단열 홈이 연통하도록 단열 홈을 형성하도록 하여도 무방하다.
(G)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)는, 1실린더 타입의 스윙 압축기였지만, 본 발명에 관련되는 스윙 압축 기구부(115)의 조립 기술은 2실린더 타입의 스윙 압축기나 로터리 압축기에도 적용 가능하다.
(H)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 실린더 블록(124)에 단열 홈(124f)이 설치되어 있었지만, 단열 홈(124f)이 설치되어 있지 않아도 무방하다(도 15 참조). 이러한 경우, 프론트 헤드(123)가, 도 15에 도시되는 바와 같이, 실린더 블록(124)의 실린더 구멍(124a)의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치에서만 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록(124)에 체결되도록 하여도 무방하다. 또한, 리어 헤드(125)는, 도 15에 도시되는 바와 같이 체결부(125b)를 가지고 있지 않아도 무방하다. 이러한 경우, 리어 헤드(125)는, 실린더 블록(124)의 실린더 구멍(124a)의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 4mm 이하의 떨어진 위치에서 구석 용접되어 실린더 블록(124)에 체결되어도 무방하다. 덧붙여, 이러한 경우, 용가제를 이용하여 레이저 용접하여도 무방하고 용가제를 이용하지 않고 레이저 용접하여도 무방하다.
(I)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 헤드(123, 125)가, 실린더 블록(124)의 실린더 구멍(124a)의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치에서 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록(124)에 체결되었지만, 관통 레이저 용접 위치는, 헤드(123, 125) 중 실린더 블록(124)의 실린더 구멍(124a)의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 4mm 이하 떨어진 위치에 상당하는 위치이면 된다.
(J)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 프론트 헤드(123) 및 리어 헤드(125)의 체결부(123b, 125b)의 두께가 2mm로 되고, 관통 레이저 용접 시의 레이저 출력이 4 ~ 5kW로 되었다. 그러나 레이저 출력이 4 ~ 5kW이면, 체결부(123b, 125b)의 두께는 3mm 이하만 있으면 된다. 또한, 레이저 출력을 높일 수 있는 경우에는, 체결부(123b, 125b)의 두께를 3mm보다도 두껍게 하여도 무방하다. 또한, 레이저 출력을 4kW보다도 크게 할 수 없으면, 그 두께를 얇게 하면 된다.
(H)
제2 실시예에 관련되는 스윙 압축기(101)에서는, 스윙 압축 기구부(115)가 볼트없이 조립되었다. 그러나 스윙 압축 기구부(115)의 조립에 관통 레이저 용접뿐만 아니라 나아가 볼트가 이용되어도 무방하다.
-제3 실시예-
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)는, 도 16에 도시되는 바와 같이, 2실린더 타입의 스윙 압축기이고, 주로, 원통상의 밀폐 돔형의 케이싱(310), 스윙 압축 기구부(315), 구동 모터(316), 흡입관(319), 토출관(320) 및 터미널(도시하지 않음)로 구성되어 있다. 덧붙여, 이 스윙 압축기(301)에는, 케이싱(310)에 어큐뮬레이터(기액 분리기, 390)가 취부되어 있다. 이하, 이 스윙 압축기(301)의 구성 부품에 대하여 각각 상세히 서술하여 간다.
＜스윙 압축기의 구성 부품의 상세＞
(1) 케이싱
케이싱(310)은, 대략 원통상의 몸통부 케이싱부(311)와, 몸통부 케이싱부(311)의 상단부에 기밀상으로 용접되는 완상의 상벽부(312)와, 몸통부 케이싱부(311)의 하단부에 기밀상으로 용접되는 완상의 저벽부(313)를 가진다. 그리고 이 케이싱(310)에는, 주로, 가스 냉매를 압축하는 스윙 압축 기구부(315)와, 스윙 압축 기구부(315)의 상방에 배치되는 구동 모터(316)가 수용되어 있다. 이 스윙 압축 기구부(315)와 구동 모터(316)는, 케이싱(310) 내를 상하 방향으로 연장되도록 배치되는 크랭크 축(317)에 의하여 연결되어 있다.
(2) 스윙 압축 기구부
스윙 압축 기구부(315)는, 도 16 및 도 18에 도시되는 바와 같이, 주로, 프 론트 헤드(323)와 제1 실린더 블록(324)과 미들 플레이트(327)와 제2 실린더 블록(326)과 리어 헤드(325)와 크랭크 축(317)과 피스톤(321)과 부시(322)로 구성되어 있다. 덧붙여, 제3 실시예에 있어서, 프론트 헤드(323), 제1 실린더 블록(324), 미들 플레이트(327), 제2 실린더 블록(326) 및 리어 헤드(325)는, 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 일체로 체결되어 있다. 또한, 제3 실시예에 있어서, 이 스윙 압축 기구부(315)는 케이싱(310)의 저부에 모여 있는 윤활유(L)에 침지되어 있고, 스윙 압축 기구부(315)에는, 윤활유(L)가 차압 급유되도록 되어 있다. 이하, 이 스윙 압축 기구부(315)의 구성 부품에 대하여 각각 상세히 서술하여 간다.
a) 제1 실린더 블록
제1 실린더 블록(324)에는, 도 17에 도시되는 바와 같이, 실린더 구멍(324a), 흡입 구멍(324b), 토출로(324c), 부시 수용 구멍(324d), 블레이드 수용 구멍(324e) 및 단열 구멍(324f)이 형성되어 있다. 실린더 구멍(324a)은, 도 16 및 도 17에 도시되는 바와 같이, 판두께 방향을 따라 관통하는 원기둥 형상의 구멍이다. 흡입 구멍(324b)은, 외주 벽면으로부터 실린더 구멍(324a)에 관통하고 있다. 토출로(324c)는, 실린더 구멍(324a)을 형성하는 원통부의 내주 측의 일부가 노치되는 것에 의하여 형성되어 있다. 부시 수용 구멍(324d)은, 판두께 방향을 따라 관통하는 구멍이며, 판두께 방향을 따라 본 경우에 있어서 흡입 구멍(324b)과 토출로(324c)의 사이에 배치되어 있다. 블레이드 수용 구멍(324e)은, 판두께 방향을 따라 관통하는 구멍이며, 부시 수용 구멍(324d)과 연통하고 있다. 단열 구멍(324f)은, 실린더 구멍(324a)의 관통 방향을 따라 형성되는 복수의 구멍이며, 실린더 실(Rc3)을 단열하기 위한 것이다. 또한, 이 제1 실린더 블록(324)에는, 단열 구멍(324f) 내이며 토출로(324c) 형성 측과 반대 측의 단부에 체결부(328)가 설치된다(도 17 참조). 덧붙여, 이 체결부(328)는, 제1 실린더 블록(324)과 일체로 설치되어 있다. 또한, 이 체결부(328)는, 관통 레이저 용접 가능하도록 박육화되어 있다.
그리고 이 제1 실린더 블록(324)은, 실린더 구멍(324a)에 크랭크 축(317)의 편심 축부(317a) 및 피스톤(321)의 롤러부(321a)가 수용되고, 부시 수용 구멍(324d)에 피스톤(321)의 블레이드부(321b) 및 부시(322)가 수용되며, 블레이드 수용 구멍(324e)에 피스톤(321)의 블레이드부(321b)가 수용된 상태로 토출로(324c)가 프론트 헤드(323) 측을 향하도록 하여 프론트 헤드(323)와 미들 플레이트(327)에 체결된다(도 18 참조). 이 결과, 스윙 압축 기구부(315)에는 제3 실린더실(Rc3)이 형성되고, 이 제3 실린더실(Rc3)은 피스톤(321)에 의하여 흡입 구멍(324b)과 연통하는 흡입실과, 토출로(324c)와 연통하는 토출실로 구획되게 된다.
b) 제2 실린더 블록
제2 실린더 블록(326)에는, 제1 실린더 블록(324)과 마찬가지로, 도 17에 도시되는 바와 같이, 실린더 구멍(326a), 흡입 구멍(326b), 토출로(326c), 부시 수용 구멍(326d), 블레이드 수용 구멍(326e) 및 단열 구멍(326f)이 형성되어 있다. 실린더 구멍(326a)은, 도 16 및 도 17에 도시되는 바와 같이, 판두께 방향을 따라 관통하는 원기둥 형상의 구멍이다. 흡입 구멍(326b)은, 외주 벽면으로부터 실린더 구멍(326a)에 관통하고 있다. 토출로(326c)는, 실린더 구멍(326a)을 형성하는 원통부 의 내주 측의 일부가 노치되는 것에 의하여 형성되어 있다. 부시 수용 구멍(326d)은, 판두께 방향을 따라 관통하는 구멍이며, 판두께 방향을 따라 본 경우에 있어서 흡입 구멍(326b)과 토출로(326c)의 사이에 배치되어 있다. 블레이드 수용 구멍(326e)은, 판두께 방향을 따라 관통하는 구멍이며, 부시 수용 구멍(326d)과 연통하고 있다. 단열 구멍(326f)은, 실린더 구멍(326a)의 관통 방향을 따라 형성되는 복수의 구멍이며, 실린더실(Rc4)을 단열하기 위한 것이다. 또한, 이 제2 실린더 블록(326)에는, 단열 구멍(326f) 내이며 토출로(326c) 형성 측과 반대 측의 단부에 체결부(328)가 설치된다(도 16 참조). 덧붙여, 이 체결부(328)는 제2 실린더 블록(326)과 일체로 설치되어 있다. 또한, 이 체결부(328)는 관통 레이저 용접 가능하도록 박육화되어 있다.
그리고 이 제2 실린더 블록(326)은, 실린더 구멍(326a)에 크랭크 축(317)의 편심 축부(317b) 및 피스톤(321)의 롤러부(321a)가 수용되고, 부시 수용 구멍(326d)에 피스톤(321)의 블레이드부(321b) 및 부시(322)가 수용되며, 블레이드 수용 구멍(326e)에 피스톤(321)의 블레이드부(321b)가 수용된 상태로 토출로(326c)가 리어 헤드(325) 측을 향하도록 하여 리어 헤드(325)와 미들 플레이트(327)에 감합된다(도 18 참조). 이 결과, 스윙 압축 기구부(315)에는 제4 실린더실(Rc4)이 형성되고, 이 제4 실린더실(Rc4)은 피스톤(321)에 의하여 흡입 구멍(326b)과 연통하는 흡입실과, 토출로(326c)와 연통하는 토출실로 구획되게 된다.
c) 크랭크 축
크랭크 축(317)에는, 일방의 단부에 2개의 편심 축부(317a, 317b)가 설치되 어 있다. 덧붙여, 이러한 2개의 편심 축부(317a, 317b)는, 서로의 편심 축이 크랭크 축(317)의 중심 축을 사이에 두고 대향하도록 형성되어 있다. 또한, 이 크랭크 축(317)은, 편심 축부(317a, 317b)가 설치되어 있지 않은 쪽이 구동 모터(316)의 로터(352)에 고정되어 있다.
d) 피스톤
피스톤(321)은, 대략 원통상의 롤러부(321a)와, 롤러부(321a)의 직경 방향 외측으로 돌출하는 블레이드부(321b)를 가진다. 덧붙여, 롤러부(321a)는, 크랭크 축(317)의 편심 축부(317a, 317b)에 감합된 상태로 실린더 블록(324, 326)의 실린더 구멍(324a, 326a)에 삽입된다. 이것에 의하여, 롤러부(321a)는, 크랭크 축(317)이 회전하면, 크랭크 축(317)의 회전 축을 중심으로 한 공전 운동을 행한다. 또한, 블레이드부(321b)는, 부시 수용 구멍(324d, 326d) 및 블레이드 수용 구멍(324e, 326e)에 수용된다. 이것에 의하여 블레이드부(321b)는, 요동하는 것과 동시에 긴쪽 방향을 따라 진퇴 운동을 행하게 된다.
e) 부시
부시(322)는, 대략 반원기둥 형상의 부재이며, 피스톤(321)의 블레이드부(321b)를 사이에 두도록 하여 부시 수용 구멍(324d, 326d)에 수용된다.
f) 프론트 헤드
프론트 헤드(323)는, 제1 실린더 블록(324)의 토출로(324c) 측을 덮는 부재이며, 케이싱(310)에 체결되어 있다. 이 프론트 헤드(323)에는 베어링부(323a)가 형성되어 있고, 이 베어링부(323a)에는 크랭크 축(317)이 삽입된다. 또한, 이 프론트 헤드(323)에는, 제1 실린더 블록(324)에 형성된 토출로(324c)를 통하여 흘러 오는 냉매 가스를 토출관(320)으로 유도하기 위한 개구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 그리고 이 개구는, 냉매 가스의 역류를 방지하기 위한 토출 밸브(도시하지 않음)에 의하여 폐색되거나 개방되거나 한다. 또한, 이 프론트 헤드(323)에는 체결부(323b)가 설치된다. 체결부(323b)는, 관통 레이저 용접 가능하도록 박육화되어 있고, 그 두께는 2mm로 되어 있다. 덧붙여, 제3 실시예에 있어서, 이 체결부(323b)는, 구체적으로는, 프론트 헤드(323) 중 제1 실린더 블록(324)의 실린더 구멍(324a)의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 떨어진 영역에 상당하는 영역을 가리킨다.
g) 리어 헤드
리어 헤드(325)는, 제2 실린더 블록(326)의 토출로(326c) 측을 덮는다. 이 리어 헤드(325)에는 베어링부(325a)가 형성되어 있고, 이 베어링부(325a)에는 크랭크 축(317)이 삽입된다. 또한, 이 리어 헤드(325)에는, 제2 실린더 블록(326)에 형성된 토출로(326c)를 통하여 흘러 오는 냉매 가스를 토출관(320)으로 유도하기 위한 개구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 그리고 이 개구는, 냉매 가스의 역류를 방지하기 위한 토출 밸브(도시하지 않음)에 의하여 폐색되거나 개방되거나 한다. 또한, 이 리어 헤드(325)에는 체결부(325b)가 설치된다. 체결부(325b)는, 프론트 헤드(323)의 체결부(323b)와 마찬가지로, 관통 레이저 용접 가능하도록 박육화되어 있고, 그 두께는 2mm로 되어 있다. 덧붙여, 제3 실시예에 있어서, 이 체결부(325b)는, 구체적으로는, 리어 헤드(325) 중 제2 실린더 블록(326)의 실린더 구멍(326a)의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 떨어진 영역에 상당하는 영역을 가리킨다.
h) 미들 플레이트
미들 플레이트(327)는, 제1 실린더 블록(324)과 제2 실린더 블록(326)의 사이에 배치되고, 제3 실린더실(Rc3)과 제4 실린더실(Rc4)을 구획한다. 덧붙여, 제3 실시예에 있어서, 이 미들 플레이트(327) 중 관통 레이저 용접 개소는, 두께가 2mm로 되어 있다.
(3) 구동 모터
구동 모터(316)는, 제3 실시예에 있어서 직류 모터이며, 주로, 케이싱(310)의 내벽면에 고정된 환상의 고정자(351)와, 고정자(351)의 내측에 작은 간극(에어 갭 통로)을 가지고 회전 가능하게 수용된 로터(352)로 구성되어 있다.
고정자(351)에는, 티스부(도시하지 않음)에 구리선이 감겨져 있고, 상방 및 하방에 코일 엔드(353)가 형성되어 있다. 또한, 고정자(351)의 외주면에는, 고정자(351)의 상단면으로부터 하단면에 걸쳐 또한 둘레 방향으로 소정 간격을 두고 복수 개소에 노치 형성되어 있는 코어 컷부(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
로터(352)에는, 회전 축을 따르도록 크랭크 축(317)이 고정되어 있다.
(4) 흡입관
흡입관(319)은, 케이싱(310)을 관통하도록 설치되어 있으며, 일단이 제1 실린더 블록(324) 및 제2 실린더 블록(326)에 형성되는 흡입 구멍(324b, 326b)에 끼워넣어져 있고, 타단이 어큐뮬레이터(390)에 끼워넣어져 있다.
(5) 토출관
토출관(320)은, 케이싱(310)의 상벽부(312)를 관통하도록 설치되어 있다.
(6) 터미널
터미널(도시하지 않음)은, 주로, 터미널 핀(도시하지 않음) 및 터미널 보디(도시하지 않음)로 구성된다. 터미널 핀은 터미널 보디에 의하여 지지되어 있고, 터미널 보디는 케이싱(310)의 상벽부(312)에 끼워넣어져 용접되어 있다. 그리고 터미널 핀의 케이싱(310) 내부 측에는 코일 엔드(353)로부터 연장되는 리드선(도시하지 않음)이 접속되고, 터미널 핀의 케이싱(310) 외부 측에는 외부 전원(도시하지 않음)이 접속된다.
＜주요 부품의 제조 방법＞
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에 있어서, 피스톤(321), 실린더 블록(324, 326), 프론트 헤드(323), 리어 헤드(325), 미들 플레이트(327) 및 크랭크 축(317)은, 제2 실시예와 마찬가지로 하여 제조된다.
＜스윙 압축 기구부의 조립＞
제3 실시예에 있어서, 스윙 압축 기구부(315)는, 실린더 블록-미들 플레이트 체결 공정 및 실린더 블록-헤드 체결 공정을 거쳐 제작된다.
실린더 블록-미들 플레이트 체결 공정에서는, 체결부(328)와 미들 플레이트(327)가 접하도록 실린더 블록(324, 326)이 미들 플레이트(327)에 압착된 상태로, 실린더 블록(324, 326)의 체결부(328)에 대하여 레이저 광선(LS)이 크랭크 축(317)의 축 방향(301a)을 따라(도 19의 실선 화살표 참조) 조사되어, 체결 부(328)가 미들 플레이트(327)에 관통 레이저 용접된다. 덧붙여, 제3 실시예에 있어서, 레이저 출력은 4 ~ 5kW로 설정되어 있다. 또한, 제3 실시예에 있어서, 체결부(328)의 용접 위치(Pw)는, 도 20의 굵은 파선으로 도시하는 바와 같다. 덧붙여, 이 실린더 블록-미들 플레이트 체결 공정에서는, 실린더 구멍(324a, 326a)에 크랭크 축(317)의 편심 축부(317a, 317b) 및 롤러부(321a)가 수용된 상태로 실린더 블록(324, 326)이 미들 플레이트(327)에 관통 레이저 용접되어도 무방하고, 실린더 구멍(324a, 326a)에 크랭크 축(317)의 편심 축부(317a, 317b) 및 롤러부(321a)가 수용되지 않는 상태로 실린더 블록(324, 326)이 미들 플레이트(327)에 관통 레이저 용접되어도 무방하다. 덧붙여, 후자의 경우는, 관통 레이저 용접 완료 후에, 실린더 구멍(324a, 326a)에 크랭크 축(317)의 편심 축부(317a, 317b) 및 롤러부(321a)가 수용된 상태가 되도록, 크랭크 축(317)이 그 조립체에 삽입된다.
실린더 블록-헤드 체결 공정에서는, 실린더 블록(324, 326)에 헤드(323, 325)가 압착된 상태로, 헤드(323, 325)에 대하여 레이저 광선(LS)이 크랭크 축(317)의 축 방향(301a)을 따라(도 19의 실선 화살표 참조) 조사되어, 헤드(323, 325)가 실린더 블록(324, 326)에 관통 레이저 용접된다. 덧붙여, 제3 실시예에 있어서, 헤드(323, 325)의 용접 위치(Pw)는, 도 20에 도시되는 바와 같이, 헤드(323, 325) 중 실린더 블록(324)의 실린더 구멍(324a)의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치, 및 헤드(323, 325) 중 실린더 블록(324)의 단열 구멍(324f)보다도 외주 측에 상당하는 위치이다. 덧붙여, 헤드(323, 325) 중 실린더 블록(324)의 실린더 구멍(324a)의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치는, 실린더 블록(324)의 실린더 구멍(324a)과 단열 구멍(324f)의 사이에 상당하는 영역에 속한다. 또한, 피스톤(321)의 요동 및 부시(322)의 회전 운동을 보증하기 위하여, 피스톤(321)의 블레이드부(321b) 및 부시(322)에 상당하는 위치에는 관통 레이저 용접은 행하여지지 않는다. 또한, 제3 실시예에서는, 스윙 압축 기구부(315)의 조립에 볼트는 일절 사용되지 않는다.
＜스윙 압축기의 운전 동작＞
구동 모터(316)가 구동되면, 편심 축부(317a, 317b)가 크랭크 축(317) 주위에 편심 회전하여, 이 편심 축부(317a, 317b)에 감합된 롤러부(321a)가, 외주면을 실린더실(Rc3, Rc4)의 내주면에 접하여 공전한다. 그리고 롤러부(321a)가 실린더실(Rc3, Rc4) 내에서 공전하는 것에 수반하여, 블레이드부(321b)는 양 측면을 부시(322)에 의하여 보지되면서 진퇴 운동한다. 그렇게 하면, 흡입구(319)로부터 저압의 냉매 가스가 흡입실에 흡입되고, 토출실에서 압축되어 고압으로 된 후, 토출로(324c, 326c)로부터 고압의 냉매 가스가 토출된다.
＜스윙 압축기의 특징＞
(1)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 헤드(323, 325)가, 실린더 구멍(324a)의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치에서 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록(324, 326)에 체결되어 있다. 또한, 이 스윙 압축기(301)에서는, 실린더 블록(324, 326)의 체결부(328)가 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록(324, 326)이 미들 플레이트(327)에 체결되어 있 다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(301)에서는, 볼트를 사용하지 않고 헤드(323, 325)를 실린더 블록(324, 326)에 체결하여 2실린더 타입의 스윙 압축 기구부(315)를 제작할 수 있다. 따라서, 이 스윙 압축기(301)에서는, 볼트 체결에 의한 체결 뒤틀림의 발생을 방지할 수 있는 것과 함께 소경화가 가능해진다. 이 결과, 이 스윙 압축기(301)는, 제조 코스트를 억제하면서 스윙 압축 기구부(315)의 뒤틀림을 없앨 수 있고, 게다가, 소경화를 달성할 수 있다.
(2)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 헤드(323, 325)가, 실린더 구멍(324a, 326a)의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치가 관통 레이저 용접 가능하게 박육화되어 있다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(301)에서는, 헤드(323, 325)를 실린더 블록(324, 326)에 관통 레이저 용접할 수 있다.
(3)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 헤드(323, 325)가, 크랭크 축(317)의 축 방향(301a)을 따라 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록(324, 326)과 체결되어 있다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(301)에서는, 헤드(323, 325)를 실린더 블록(324, 326)에 용이하게 체결할 수 있다.
(4)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 프론트 헤드(323) 및 리어 헤드(325)가, 실린더 블록(324, 326)의 실린더 구멍(324a, 326a)과 단열 구멍(324f, 326f)의 사이에 상당하는 위치 및 실린더 블록(324, 326)의 단열 구 멍(324f, 326f)보다도 외주 측에 상당하는 위치에서 실린더 블록(324, 326)에 관통 레이저 용접되어 있다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(301)에서는, 단열 구멍(324f, 326f)의 밀폐성을 확보할 수 있다.
(5)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 프론트 헤드(323), 리어 헤드(325), 미들 플레이트(327) 및 실린더 블록(324, 326)이, 반용융 다이캐스트 성형법에 의하여 형성되어 있다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(301)에서는, 실린더 블록(324, 326), 헤드(323, 325) 및 미들 플레이트(327)의 체결에 레이저 용접을 이용할 수 있는 것에 더하여, 실린더 블록(324, 326)과 롤러부(321a)와의 양호한 친화성이나 실린더 블록(324, 326) 및 헤드(323, 325)의 충분한 내압 강도 등을 얻을 수 있다.
(6)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 스윙 압축 기구부(315)의 조립에 볼트가 일절 이용되지 않는다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(301)에서는, 프론트 헤드(323), 실린더 블록(324, 326), 미들 플레이트(327) 및 리어 헤드(325)에 볼트 구멍을 설치할 필요가 없다. 이 때문에, 이 스윙 압축기(301)는 소경화되어 있다. 또한, 종래 이용되고 있는 볼트의 코스트가 불필요해지고 있기 때문에, 스윙 압축기(301)의 제조 코스트가 저감되어 있다.
＜제3 실시예의 변형예＞
(A)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 실린더 블록(324, 326)의 체결부(328)가 관통 레이저 용접에 의하여 미들 플레이트(327)에 체결되고, 나아가 헤드(323, 325)가 관통 레이저 용접에 의하여 실린더 블록(324, 326)에 체결되어 2실린더 타입의 스윙 압축 기구부(315)가 조립되었다. 여기서, 이와 같은 조립 기술을 도 22에 도시되는 바와 같은 로터리 압축기(401)의 실린더 블록(424)과 헤드(도시하지 않지만, 제3 실시예에 관련되는 헤드(323, 325)와 동일물이다)에 적용하여도 무방하다. 즉, 2실린더 타입의 로터리 압축기(401)에 있어서, 프론트 헤드 및 리어 헤드가, 실린더 블록(424)의 실린더 구멍(424a)의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치(다만, 실린더 블록(424)의 실린더 구멍(424a)과 단열 구멍(424f)의 사이에 상당하는 영역 내일 필요가 있다) 및 실린더 블록(424)의 단열 구멍(424f)보다도 외주 측에 상당하는 위치에서 실린더 블록(424)에 관통 레이저 용접되어 체결되고, 또한, 실린더 블록(424)의 체결부(428)가 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 미들 플레이트(도시하지 않음)에 체결되어도 무방하다고 하는 것이다. 덧붙여, 도 21 및 도 22에 있어서, 부호 417은 크랭크 축을 나타내며, 부호 417a는 크랭크 축의 편심 축부를 나타내고, 부호 421은 롤러를 나타내며, 부호 422는 베인을 나타내고, 부호 423은 스프링을 나타내며, 부호 424b는 흡입 구멍을 나타내고, 부호 424c는 토출로를 나타내며, 부호 424d는 베인 수용 구멍을 나타내고, 부호 Rc5는 실린더실을 나타내고 있다.
(B)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 주로, 헤드(323, 325) 중 실린더 블록(324, 326)의 실린더 구멍(324a)과 단열 구멍(324f)의 사이에 상당하는 위치, 및 헤드(323, 325) 중 실린더 블록(324, 326)의 단열 구멍(324f, 326f)보다도 외주 측에 상당하는 위치에서 불연속으로 관통 레이저 용접이 행하여져, 헤드(323, 325)가 실린더 블록(324, 326)에 체결되었다. 그러나 관통 레이저 용접은, 도 23에 도시되는 바와 같이, 연속적으로 행하여져도 무방하다. 이와 같이 하면, 실린더 구멍(324a)과 단열 구멍(324f) 사이의 실성 및 단열 구멍(324f)의 밀폐성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
(C)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 레이저 광선(LS)의 조사 방향이 크랭크 축(317)의 축(301a)을 따르고 있었지만, 레이저 광선(LS)의 조사 방향은, 크랭크 축(317)의 축(301a)에 대하여 기울어져 있어도 무방하다(예를 들면, 제2 실시예의 변형예 (C) 및 도 13 참조).
(D)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 헤드(323, 325)가 실린더 블록(324, 326)에 관통 레이저 용접되어 있었다. 그러나 헤드(323, 325) 중 실린더 블록(324, 326)의 실린더 구멍(324a, 326a)과 단열 구멍(324f, 326f)의 사이에 상당하는 위치, 및 헤드(323, 325) 중 실린더 블록(324, 326)의 단열 구멍(324f, 326f)보다도 외주 측에 상당하는 위치에 관통 홈을 설치하고, 그 관통 홈의 벽과 실린더 블록(324, 326)을 구석 용접하도록 하여도 무방하다(예를 들면, 제2 실시예의 변형예 (D) 및 도 14 참조). 덧붙여, 이러한 경우, 용가제를 이용하여 레이저 용접하여도 무방하고 용가제를 이용하지 않고 레이저 용접하여도 무방하다.
(E)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 단열 홈(324f, 326f)은 4개로 나누어져 형성되어 있었지만, 모든 단열 구멍이 연통하도록 단열 구멍을 형성하도록 하여도 무방하다.
(F)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 리어 헤드(325)가, 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 제2 실린더 블록(326)에 체결되어 있었지만, 리어 헤드(325)는, 제2 실린더 블록(326)의 실린더 구멍(326a)의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 4mm 이하의 떨어진 위치에서 구석 용접되어 제2 실린더 블록(326)에 체결되어도 무방하다(제2 실시예의 변형예 (H) 및 도 15 참조). 덧붙여, 이러한 경우, 용가제를 이용하여 레이저 용접하여도 무방하고 용가제를 이용하지 않고 레이저 용접하여도 무방하다.
(G)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 헤드(323, 325)가, 실린더 블록(324, 326)의 실린더 구멍(324a, 326a)의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치에서 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 실린더 블록(324, 326)에 체결되었지만, 관통 레이저 용접 위치는, 헤드(323, 325) 중 실린더 블록(324, 326)의 실린더 구멍(324a, 326a)의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 4mm 이하 떨어진 위치에 상당하는 위치이면 된다.
(H)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 실린더 블록(324, 326)의 단열 구멍(324f, 326f) 내이며 토출로(324c, 326c) 형성 측과 반대 측의 단부에 체결부(328)가 설치되었지만, 이 체결부는, 단열 구멍(324f, 326f)을 완전하게 덮어도 무방하다.
(I)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 실린더 블록(324, 326)의 단열 구멍(324f, 326f) 내이며 토출로(324c, 326c) 형성 측과 반대 측의 단부에 체결부(328)가 설치되었지만, 이 체결부는, 단열 구멍(324f, 326f) 내이며 토출로(324c, 326c) 형성 측과 반대 측의 단부의 외주 측 혹은 내주 측으로부터 돌출하는 형상의 것이어도 무방하다.
(J)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 실린더 블록(324, 326)의 체결부(328)가 관통 레이저 용접에 의하여 미들 플레이트(327)에 체결되고, 나아가 헤드(323, 325)가 관통 레이저 용접에 의하여 실린더 블록(324, 326)에 체결되어 2실린더 타입의 스윙 압축 기구부(315)가 조립되었다. 그러나 스윙 압축 기구부는, 도 24 및 도 25에 도시되는 바와 같이 하여 조립되어도 무방하다. 이하, 이 조립 방법에 대하여 상세히 서술한다.
이 조립 방법은, 주로, 제1 삽통 공정, 제1 압착 공정, 제1 관통 레이저 용접 공정, 제2 관통 레이저 용접 공정, 제2 삽통 공정, 제2 압착 공정 및 제3 관통 레이저 공정으로 이루어진다.
제1 삽통 공정에서는, 크랭크 축(317)의 제1 편심 축부(317a)가 제1 실린더 블록(324A)의 실린더 구멍에 수용되도록, 제1 실린더 블록(324A)이 크랭크 축(317)에 삽통된다. 또한, 제1 미들 플레이트(327A)가 크랭크 축(317)의 제1 편심 축부(317a)와 제2 편심 축부(317b)의 사이에 위치하도록 제1 미들 플레이트(327A)가 크랭크 축(317)에 삽통된다. 그리고 크랭크 축(317)의 구동 모터(316) 측으로부터 프론트 헤드(323)가 크랭크 축(317)에 삽통된다.
제1 압착 공정에서는, 프론트 헤드(323), 제1 실린더 블록(324A), 제1 미들 플레이트(327A)가 압착된다.
제1 관통 레이저 용접 공정에서는, 프론트 헤드(323) 및 미들 플레이트(327A)에 대해서, 레이저 광선(LS)이 크랭크 축(317)의 축 방향(301a)을 따라 조사되어, 프론트 헤드(323) 및 제1 미들 플레이트(327A)가 제1 실린더 블록(324A)에 체결된다. 덧붙여, 본 변형예에 있어서, 프론트 헤드(323) 및 제1 미들 플레이트(327A)의 용접 위치는, 프론트 헤드(323) 및 제1 미들 플레이트(327A) 중 제1 실린더 블록(324A)의 실린더 구멍의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치이다. 또한, 피스톤(321)의 요동 및 부시(322)의 회전 운동을 보증하기 위하여, 피스톤(321)의 블레이드부(321b) 및 부시(322)에 상당하는 위치에는 관통 레이저 용접은 행하여지지 않는다.
제2 관통 레이저 용접 공정에서는, 제2 실린더 블록(324B) 및 제2 미들 플레이트(327B)가 크랭크 축(317)에 삽통되기 전에, 제2 미들 플레이트(327B)에 대하여 서, 레이저 광선(LS)이 크랭크 축(317)의 축 방향(301a)을 따라 조사되어, 제2 미들 플레이트(327B)가 제2 실린더 블록(324B)에 체결된다. 덧붙여, 이하, 이 용접물을 제2 미들 플레이트붙이 실린더 블록이라고 한다. 또한, 본변형예에 있어서, 제2 미들 플레이트(327B)의 용접 위치는, 제2 미들 플레이트(327B) 중 제2 실린더 블록(324B)의 실린더 구멍의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치이다.
제2 삽통 공정에서는, 제2 미들 플레이트 부착 실린더 블록이, 제2 미들 플레이트(327B)가 제1 미들 플레이트(327A)와 대향하도록 하여, 크랭크 축(317)에 삽통된다. 또한, 그 후, 리어 헤드(325)가 크랭크 축(317)에 삽통된다.
제2 압착 공정에서는, 제2 미들 플레이트 부착 실린더 블록이 제1 미들 플레이트(327A)에 압착되고, 리어 헤드(325)가 제2 실린더 블록(324A)에 압착된다.
제3 관통 레이저 용접 공정에서는, 도 24에 도시되는 바와 같이, 리어 헤드(325)에 대하여, 레이저 광선(LS)이 크랭크 축(317)의 축 방향(301a)을 따라 조사되어, 리어 헤드(325)가 제2 실린더 블록(324B)에 체결된다. 덧붙여, 본 변형예에 있어서, 리어 헤드(325)의 용접 위치는, 리어 헤드(325) 중 제2 실린더 블록(324B)의 실린더 구멍의 내주면으로부터 외주 측으로 3mm 떨어진 위치에 상당하는 위치이다. 또한, 이 제3 관통 레이저 용접 공정에서는, 제1 미들 플레이트(327A)와 제2 미들 플레이트(327B)의 체결면을 따라 레이저 광선(LS)이 조사되어, 제1 미들 플레이트(327A)와 제2 미들 플레이트(327B)가 체결된다. 덧붙여, 이 제1 미들 플레이트(327A)와 제2 미들 플레이트(327B)는, 전체 둘레에 걸쳐 용접되 어도 무방하고, 점 용접되어도 무방하다.
덧붙여, 본 변형예에서는, 공정 순서는, 결과물이 동일물인 한, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 제2 실린더 블록(324B), 리어 헤드(325) 및 제2 미들 플레이트(327B)의 조립이 우선 행하여지고, 제1 실린더 블록(324A), 프론트 헤드(323) 및 제1 미들 플레이트(327A)의 조립이 후에 행하여져도 무방하다. 또한, 제1 삽통 공정에서는, 미리 프론트 헤드(323)와 체결된 제1 실린더 블록(324A)을, 크랭크 축(317)의 구동 모터(316) 측으로부터 크랭크 축(317)에 삽통하여도 무방하고, 미리 제1 미들 플레이트(327A)와 체결된 제1 실린더 블록(324A)을 크랭크 축(317)에 삽통하도록 하여도 무방하다. 또한, 제2 관통 레이저 용접 공정은 제2 삽통 공정 전이면 언제 행하여져도 무방하다. 또한, 제3 관통 레이저 용접 공정에서는, 리어 헤드(325)가 제2 실린더 블록(324B)에 관통 레이저 용접되기 전에, 제1 미들 플레이트(327A)와 제2 미들 플레이트(327B)가 레이저 용접되어도 무방하다.
(K)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 실린더 블록(324, 326)의 단열 구멍(324f, 326f) 내이며 토출로(324c, 326c) 형성 측과 반대 측의 단부에 체결부(328)가 설치되었지만, 이 체결부(328)는 없어도 무방하다. 이러한 경우, 실린더 블록은, 단열 구멍의 내벽의 단부에서 구석 레이저 용접되어 리어 헤드와 체결된다.
(L)
제3 실시예에 관련되는 스윙 압축기(301)에서는, 프론트 헤드(323) 및 리어 헤드(325)의 체결부(323b, 325b)의 두께가 2mm로 되고, 관통 레이저 용접 시의 레이저 출력이 4 ~ 5kW로 되었다. 그러나 레이저 출력이 4 ~ 5kW이면, 체결부(323b, 325b)의 두께는 3mm 이하이면 된다. 또한, 레이저 출력을 높일 수 있는 경우에는, 체결부(323b, 325b)의 두께를 3mm보다도 두껍게 하여도 무방하다. 또한, 레이저 출력을 4kW보다도 크게 할 수 없는 것이면, 그 두께를 얇게 하면 된다
본 발명에 관련되는 압축기는, 소형화가 가능하며, 시장에 염가로 제공할 수 있고, 또한, 종래의 접동성 및 가공성을 잃는 일이 없다고 하는 특징을 가지며, 좁은 설치 스페이스에 설치되는 압축기로서 유용하다.

Claims (19)

  1. 레이저 용접이 가능한 제1 구성 부품(23, 123, 125, 323, 325, 327, 327A, 327B)과,
    2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재(溶加材)를 이용하는 것 없이 레이저 용접에 의하여 상기 제1 구성 부품과 접합되어 있는 제1 접동(摺動) 부품(24, 124, 224, 324, 324A, 326, 326A, 424)
    을 구비하고,
    상기 제1 구성 부품은, 제1 판부(23a)와, 상기 제1 판부로부터 입설(立設)되는 제1 에워쌈 벽부(23b)와, 상기 제1 에워쌈 벽부의 상기 제1 판부 측의 반대 측의 단면인 제1 체결면을 가지고,
    상기 제1 접동 부품은, 제2 판부(24a)와, 상기 제2 판부로부터 입설되는 제2 에워쌈 벽부(24c)와, 상기 제2 에워쌈 벽부의 상기 제2 판부 측의 반대 측의 단면인 제2 체결면을 가지고,
    상기 레이저 용접에서는, 상기 제1 체결면과 상기 제2 체결면의 당접 부분이 용접되는,
    압축기(1, 101, 201, 301, 401).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 체결면과 상기 제2 체결면은, 당접(當接) 부분의 50% 이상이 용가재가 이용되는 것 없이 레이저 용접되어 있는,
    압축기(1).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레이저 용접에서는, 상기 제1 체결면과 상기 제2 체결면의 당접 부분이 전체 둘레에 걸쳐 용접되는,
    압축기.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 구성 부품에는, 상기 제1 체결면의 레이저광 입사 측의 단부(端部)에 0mm보다도 크고 상기 레이저광의 스폿 직경의 1/4 이하의 모따기가 시공되어 있고,
    상기 제1 접동 부품에는, 상기 제2 체결면의 상기 레이저광 입사 측의 단부에 0mm보다도 크고 상기 레이저광의 상기 스폿 직경의 1/4 이하의 모따기가 시공되어 있는,
    압축기.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 체결면과 상기 제2 체결면이 맞대어진 상태에 있어서 상기 제1 에워쌈 벽부 및 상기 제2 에워쌈 벽부에 의하여 형성되는 공간에 수용되는 제2 접동 부품(26)을 더 구비하고,
    상기 제1 구성 부품은, 상기 제1 체결면과 상기 제2 체결면이 맞대어진 상태에 있어서 상기 제1 에워쌈 벽부의 내벽면과 상기 제2 접동 부품의 사이에 설치되고 상기 레이저 용접에 있어서의 레이저광 진행 방향과 교차하는 면을 가지는 제3 벽부(23c)를 더 가지는,
    압축기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 체결면과 상기 제2 체결면이 맞대어진 상태에 있어서 상기 제1 에워쌈 벽부 및 상기 제2 에워쌈 벽부에 의하여 형성되는 공간에 수용되는 제2 접동 부품(26)을 더 구비하고,
    상기 제1 접동 부품은, 상기 제2 에워쌈 벽부의 내벽면과 상기 제2 접동 부품의 사이에 설치되고 상기 레이저 용접에 있어서의 레이저광 진행 방향과 교차하는 면을 가지는 제4 벽부(24d)를 더 가지는,
    압축기.
  8. 레이저 용접이 가능한 제1 구성 부품(23, 123, 125, 323, 325, 327, 327A, 327B)과,
    2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재(溶加材)를 이용하는 것 없이 레이저 용접에 의하여 상기 제1 구성 부품과 접합되어 있는 제1 접동(摺動) 부품(24, 124, 224, 324, 324A, 326, 326A, 424)과,
    편심 축부(117a, 217a, 317a, 317b, 417a)를 가지는 크랭크 축(117, 217, 317, 417)과,
    상기 편심 축부에 감합(嵌合)되는 롤러(121a, 221, 321a, 421)
    를 구비하고,
    상기 제1 접동 부품은, 상기 편심 축부 및 상기 롤러를 수용하는 실린더 구멍(124a, 224a, 324a, 326a, 424a)을 가지는 실린더 블록(124, 224, 324, 324A, 326, 326A, 424)이고,
    상기 제1 구성 부품은, 상기 실린더 구멍의 내주면(內周面)으로부터 외주(外周) 측으로 2mm 이상 4mm 이하 떨어진 위치에 상당하는 위치에서 레이저 용접되는 것에 의하여 상기 실린더 블록에 체결되고, 상기 실린더 구멍의 적어도 편측(片側)을 덮고 있는 헤드(123, 125, 323, 325, 327, 327A, 327B)인,
    압축기(101, 201, 301, 401).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 헤드는, 상기 실린더 구멍의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 4mm 이하 떨어진 위치에 상당하는 위치가 관통 레이저 용접 가능하게 박육화(薄肉化)되어 있는,
    압축기.
  10. 레이저 용접이 가능한 제1 구성 부품(23, 123, 125, 323, 325, 327, 327A, 327B)과,
    2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재(溶加材)를 이용하는 것 없이 레이저 용접에 의하여 상기 제1 구성 부품과 접합되어 있는 제1 접동(摺動) 부품(24, 124, 224, 324, 324A, 326, 326A, 424)과,
    편심 축부(117a, 217a, 317a, 317b, 417a)를 가지는 크랭크 축(117, 217, 317, 417)과,
    상기 편심 축부에 감합되는 롤러(121a, 221, 321a, 421)
    를 구비하고,
    상기 제1 접동 부품은, 상기 편심 축부 및 상기 롤러를 수용하는 실린더 구멍(124a, 224a, 324a, 326a, 424a)과, 상기 실린더 구멍의 외주에 형성되는 단열 공간(124f, 224f, 324f, 326f, 424f)을 가지는 실린더 블록(124, 224, 324, 324A, 326, 326A, 424)이고,
    상기 제1 구성 부품은, 상기 실린더 구멍과 상기 단열 공간의 사이에 상당하는 위치에서 상기 실린더 블록과 레이저 용접되고, 상기 실린더 구멍 및 상기 단열 공간을 덮고 있는 헤드(123, 125, 323, 325, 327, 327A, 327B)인
    압축기(101, 201, 301, 401).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 헤드는, 상기 실린더 구멍과 상기 단열 공간의 사이에 상당하는 위치 및 상기 단열 공간보다도 외주 측에 상당하는 위치에서 상기 실린더 블록과 레이저 용접되어 있는,
    압축기.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 용접은 상기 헤드를 관통하여 행하여지고 있는,
    압축기.
  13. 레이저 용접이 가능한 제1 구성 부품(23, 123, 125, 323, 325, 327, 327A, 327B)과,
    2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재(溶加材)를 이용하는 것 없이 레이저 용접에 의하여 상기 제1 구성 부품과 접합되어 있는 제1 접동(摺動) 부품(24, 124, 224, 324, 324A, 326, 326A, 424)과,
    편심 축부(117a, 217a, 317a, 317b, 417a)를 가지는 크랭크 축(117, 217, 317, 417)과,
    상기 편심 축부에 감합되는 롤러(121a, 221, 321a, 421)
    를 구비하고,
    상기 제1 접동 부품은, 상기 편심 축부 및 상기 롤러를 수용하는 실린더 구멍(124a, 224a, 324a, 326a, 424a)을 가지는 실린더 블록(124, 224, 324, 324A, 326, 326A, 424)이고,
    상기 제1 구성 부품은, 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 상기 실린더 블록과 체결되고, 상기 실린더 구멍의 적어도 편측을 덮고 있는 헤드(123, 125, 323, 325, 327, 327A, 327B)인,
    압축기(101, 201, 301, 401).
  14. 제8항 내지 제11항, 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드는, 상기 크랭크 축의 축 방향을 따라 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 상기 실린더 블록과 체결되어 있는,
    압축기.
  15. 제8항 내지 제11항, 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드는, 상기 크랭크 축의 축 방향에 교차하는 방향(크랭크 축의 축 방향에 직교하는 방향을 제외한다)을 따라 관통 레이저 용접되는 것에 의하여 상기 실린더 블록과 체결되어 있는,
    압축기.
  16. 제1항 내지 제3항, 제8항 내지 제11항, 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    이산화탄소를 압축하는,
    압축기.
  17. 편심 축부(117a, 217a, 317a, 317b, 417a)와, 상기 편심 축부에 감합되는 롤러(121a, 221, 321a, 421)와, 상기 편심 축부 및 상기 롤러를 수용하는 실린더 구멍(124a, 224a, 324a, 326a, 424a)을 가지는 실린더 블록(124, 224, 324, 324A, 326, 326A, 424)과, 상기 실린더 구멍을 덮고 있는 헤드(123, 125, 323, 325, 327, 327A, 327B)를 가지는 압축기의 제조 방법이고,
    상기 실린더 구멍을 덮도록 상기 헤드를 상기 실린더 블록에 접촉시키는 접촉 공정과,
    상기 실린더 구멍의 내주면으로부터 외주 측으로 2mm 이상 4mm 이하 떨어진 위치에 상당하는 위치에서 상기 헤드를 상기 실린더 블록에 레이저 용접하는 레이저 용접 공정
    을 구비하고,
    상기 실린더 블록은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재를 이용하는 것 없이 레이저 용접에 의하여 상기 헤드와 접합되어 있는,
    압축기의 제조 방법.
  18. 편심 축부(117a, 217a, 317a, 317b, 417a)를 가지는 크랭크 축(117, 217, 317, 417)과, 상기 편심 축부에 감합되는 롤러(121a, 221, 321a, 421)와, 상기 편심 축부 및 상기 롤러를 수용하는 실린더 구멍(124a, 224a, 324a, 326a, 424a)을 가지는 실린더 블록(124, 224, 324, 324A, 326, 326A, 424)과, 상기 실린더 구멍을 덮고 있는 헤드(123, 125, 323, 325, 327, 327A, 327B)를 가지는 압축기의 제조 방법이고,
    상기 실린더 구멍을 덮도록 상기 헤드를 상기 실린더 블록에 접촉시키는 접촉 공정과,
    상기 헤드를 상기 실린더 블록에 관통 레이저 용접하는 관통 레이저 용접 공정
    을 구비하고,
    상기 실린더 블록은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 관통 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재를 이용하는 것 없이 관통 레이저 용접에 의하여 상기 헤드와 접합되어 있는,
    압축기의 제조 방법.
  19. 제1 편심 축부(317a)와 제2 편심 축부(317b)를 가지는 크랭크 축(317)에, 제1 헤드(323), 실린더 구멍(324a)을 가지는 제1 실린더 블록(324), 및 제1 미들 플레이트(327A)를, 상기 제1 편심 축부가 상기 실린더 구멍에 수용되고 또한 상기 제1 미들 플레이트가 상기 제1 편심 축부와 상기 제2 편심 축부의 사이에 위치하도록 삽통(揷通)하는 제1 삽통 공정과,
    상기 제1 헤드를 관통 레이저 용접하여 상기 제1 실린더 블록에 체결시키는 제1 체결 공정과,
    상기 제1 미들 플레이트를 관통 레이저 용접하여 상기 제1 실린더 블록에 체결시키는 제2 체결 공정과,
    제2 미들 플레이트(327B)를 관통 레이저 용접하여 제2 실린더 블록(326)에 체결시켜 미들 플레이트 체결이 끝난 제2 실린더 블록을 제작하는 제3 체결 공정과,
    상기 제2 편심 축부 측으로부터 상기 제1 미들 플레이트와 상기 제2 미들 플레이트가 대향하도록 상기 미들 플레이트 체결이 끝난 제2 실린더 블록을 삽통하는 제2 삽통 공정과,
    상기 제2 편심 축부 측으로부터 제2 헤드(325)를 삽통하는 제3 삽통 공정과,
    상기 제2 헤드를 관통 레이저 용접하여 상기 제2 실린더 블록에 체결시키는 제4 체결 공정과,
    상기 제1 미들 플레이트와 상기 제2 미들 플레이트를 레이저 용접하여 체결하는 제5 체결 공정
    을 구비하고,
    상기 제1 실린더 블록은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 관통 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재를 이용하는 것 없이 관통 레이저 용접에 의하여 상기 제1 헤드와 접합되고,
    상기 제1 실린더 블록은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 관통 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재를 이용하는 것 없이 관통 레이저 용접에 의하여 상기 제1 미들 플레이트와 접합되고,
    상기 제2 실린더 블록은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 관통 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재를 이용하는 것 없이 관통 레이저 용접에 의하여 상기 제2 미들 플레이트와 접합되고,
    상기 제2 실린더 블록은, 2.0wt% 이상 2.7wt% 이하의 탄소량을 가지고 관통 레이저 용접이 가능한 주철로 이루어지고, 용가재를 이용하는 것 없이 관통 레이저 용접에 의하여 상기 제2 헤드와 접합되어 있는,
    압축기의 제조 방법.
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