KR950004541B1 - 스크롤압축기 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스크롤압축기 및 그 제조방법

제1도는 본 발명의 한 실시예에 의한 스크롤압축기의 종단면도.

제2도는 제3도는 본 발명의 한 실시예에 의한 스크롤압축기의 조립방법을 나타내는 종단면도.

제4도는 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 스크롤압축기의 요부를 나타내는 단면도.

제5도는 제4도에 있어서의 서브프레임(Sub-frame)의 용접시의 상태를 나타내는 단면도.

제6도는 제4도에 있어서의 센터셀(center shell)의 용접시에 생기는 변형의 상태를 나타내는 단면도.

제7도는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 스크롤압축기의 종단면도.

제8도는 또다른 실시예에 의한 서브프레임의 저면도.

제9도 및 제10도는 본 스크롤압축기의 조립방법을 나타내는 종단면도.

제11도는 서브프레임의 베어링의 심틀어짐(心과 중심이 약간 틀어져 있는 것)과 경사관계를 나타내는 모식도.

제12도는 서브프레임의 베어링의 경사도에 따라 결정되는 심틀어짐의 허용범위의 모식도.

제13도는 본 발명에 의한 서브프레임 베어링부품의 위치조정방법을 나타내는 종단면도.

제14도 및 제15도는 종래의 스크롤압축기의 종단면도 및 그 요부확대도.

제16도 및 제17도는 종래의 스크롤압축기의 조립방법을 나타내는 종단면도.

제18도는 종래의 스크롤압축기의 전체구성을 나타내는 단면도.

제19도는 제18도의 있어서의 V-V선에 따른 단면을 나타내는 단면도.

제20도는 종래의 서브프레임의 용접시의 상태를 나타내는 단면도.

제21도는 종래의 센터셀의 용접시에 생기는 변형의 상태를 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정스크롤 1a,2a : 대판

1b,2b : 와권부(渦卷部) 4 : 압축실

6 : 크랭크축 7 : 프레임

7b : 플렌지부 7c : 단붙임부(段付部)

8 : 전동기로터 9 : 전동기스테이터

10 : 하부셀 13,39 : 베어링

20 : 토출채임버(吐出 chamber) 23 : 센터셀

23a,23b : 단붙임부 27 : 서브프레임

40 : 저압실 41 : 고압실

42 : 유리단자

본 발명은 밀폐용기 속이 고압실과 저압실로 분리되고, 크랭크축의 양단을 전동기부를 가운데 놓고 양쪽에서 지지하는 스크롤압축기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

제14도는 종래의 스크롤압축기의 종단면도, 제15도는 수축끼워맞춤으로 된 고정부의 종단면도를 나타내고, 1은 대판(1a) 위에 와권부(1b)가 형성된 고정스크롤, 2는 대판(2a) 위에 와권부(2b)가 형성된 요동스크롤이고, 각 와권부(1b)(2b)는 상호간에 선회방향이 반대가 되도록 조립되어 압축실(4)를 형성한다. 3은 대판(1a)에 형성된 토출구이고, 압축실(4)와 연통되어 있다. 7은 플렌지부 (7b)를 형성하고 있고, 그 상단면에 대판(1a)가 고정지지되고 있는 프레임이고, 플렌지부(7b)의 외주면에는 단붙임부 (7c)가 형성되고, 플렌지부(7b)의 내주면에는 프레임(7)의 중심부에 위치하는 베어링 (13)과 동심(同芯)으로 된 동심조립지그(jig) 장착면(7d)가 형성된다. 6은 중간부에 전동기로터(8)를 갖고 있고, 베어링부(13)에 회전에 자유롭게 지지된 크랭크축, 23은 중간부에 유리단자(42)가 부착되어 있고 내주에 전동기스테이터(9)를 지지하고 있는 센터셀이고, 그 상단 내주면에서는 단붙임부(23a)가 형성되어 있고 단붙임부(23a)에 단붙임부(7c)를 끼워맞추고, 단붙임부(7c),(23)의 상단측에서 센터셀(23)에 프레임 (7)이 수축끼워맞춤으로 고정되어 있다. 27은 센터셀(23)의 하단 내주에 용접고정됨과 동시에 중심부에 크랭크축(6)의 하단부를 지지하는 베어링(39)를 갖는 서브프레임이고, 베어링(39)의 하부에는 동심의 동심조립지그장착면(27b)가 형성되고, 펌프요소 (43)이 수납되어 있다. 20은 센터셀(23)의 상단에 밀폐되어 부착된 토출체임버, 40은 프레임(7)의 하부에 형성된 저압실, 41은 토출체임버(20) 내에 형성된 고압실이다. 센터셀(23)의 하단은 하부셀(10)에 의해 밀폐되고, 기름이 수납되어 있다.

다음에는 동작에 대해 설명한다. 전동기스테이터(9)와 전동기로터(8)로 이루어진 전동기에 의해 구동되는 크랭크축(6)은 베어링(13),(39)에 의해 지지되어 회전한다. 요동스크롤(2)의 대판(2a)는 크랭크축(6)의 상단에 편심시켜 접속됨과 동시에 프레임(7) 위에 요동이 자유롭게 지지되어 있고, 크랭크축(6)의 회전에 의해 요동스크롤 (2)는 요동하며, 고정스크롤(1)과의 사이에 압축실(4)를 형성한다. 외부로부터 도입된 저압실(40)내의 저압냉매가스는 양 스크롤(1),(2)의 압축작용에 의해 압축실(4)내에 빨려들어가고, 고압냉매가스로 압축된 다음 토출구(3)을 통해서 고압실(41)내로 토출되고, 토출체임버(20)에 설치된 토출관(5)로부터 외부로 압송된다. 제5도에 나타나 있는 바와 같이, 프레임(7)의 단붙임부(7c)는 센터셀(23)의 단붙임부(23a)에 의해 지지되고 저압실(40)과 고압실(41)의 압력차에 의해 프레임(7)에 생기는 스러스트력은 센서셀(23)에 의해 받혀진다. 이 때문에, 프레임(7)이 센터셀(23)내에서 축방향으로 밀리는 일은 없다. 또, 단붙임부(7c),(23a)의 상단측에서 플렌지부(7b)의 외주면과 센터셀(23)의 내주면이 수축끼워맞춤으로 고정되고, 고압실(41)과 저압실(40)의 기밀이 유지된다.

또, 프레임(7)과 서브프레임(27)과의 조립에 있어서, 프레임(7)의 베어링(13)에 대한 서브프레임(27)의 베어링(39)의 심틀어짐 및 경사도를 소정의 정도(精度)내에 들어가게 할 필요가 있다.

다음에는 본 조립방법을 제16도 및 제17도를 사용해서 설명한다.

제16도에 있어서, 센터셀(23)에는 프레임(7) 및 전동기스테이터(9)가 밀 수축끼워맞춤에 의해 고정되어있고, 프레임(7)측을 하향으로 해서 전동기로터(8)이 삽입되어 있다. 이 센터셀(23)이 재치대(載置坮)(45a) 위에 놓이고, 이때 동심조립지그(44a )가 프레임(7)의 동심조립지그장착면(7d)에 맞춰지고, 프레임(7)의 고정스크롤부착면 (7e)가 재치대(45a)의 상면에 놓인다. 한편, 서브프레임(27)을 재치대(45b)의 하면에 장착하고, 이때 동심조립지그(44b)가 서브프레임(27)의 동심조립지그장착면(27b)와 맞춰지고, 서브프레임(27)의 기준면(27c)가 재치대(45b)의 하면에 장착된다. 이 상태에서 재치대(45b) 및 동심조립지그(44b)를 연직으로 슬라이드시키고, 제17도에 나타나 있는 바와 같이 서브프레임(27)을 센터셀(23)의 내주면에 접촉시켜서는 안된다. 마지막으로 아크스폿용접에 의해, 서브프레임(27)을 센터셀(23)에 고정시킨다. 베어링( 13)에 대한 베어링(39)의 심틀어짐 및 경사도를 소정의 정도내로 들게 하기 위해서는 전제로서, 베어링(13)에 대한 동심조립지그장착면(7d)의 동축도(同軸度), 베어링(13 )에 대한 고정스크롤부착면(7e)의 직각도, 베어링(39)에 대한 동심조립지그장착면(2 7b)의 동착도, 베어링(39)에 대한 기준면(27c)의 직각도, 동심조립지그(44a)에 대한 동짐조립지그(44b)의 동축도 및 재치대(45a)에 대한 재치대(45b)의 평행도가 소정의 정도내를 들어가도록 되는 것이 필요하다. 또, 아크스폿용접에 의해 프레임(7)에 대한 서브프레임(27)의 상대위치 및 자세에 변화가 있어서는 안된다.

또, 종래예로서, 스크롤압축기에 있어서, 요동스크롤을 구동하는 주축(主軸)의 일단을 지지하는 베어링을 지지하는 서브프레임을 밀폐셀의 측벽에 스폿용접으로 고착시킨 것이 있다, 제18도는 이와같은 종류의 종래의 스크롤압축기의 구성을 나타내는 단면도이다.

상기 도면에 있어서, 1은 대판(1a)상에 와권부(1b)가 돌출되게 형성하여 구성한 고정스크롤, 2는 대판(2a)상에 와권부(2b)가 돌출되게 형성시켜 구성한 요동스크롤, 7은 한쪽에 플랜지부(7b)가 형성되고, 그 상단면에서 대판(1a)를 고정지지하도록 함과 동시에 플랜지부(7b)에 의해 중앙부에 형성된 오목한 곳(7a)내에 요동스크롤(2)를 선회가능하게 놓는 프레임이고, 다른쪽에는 축방향으로 돌출되게 형성되고 후술하는 주축의 일단을 지지하는 베어링부(3c)를 갖고 있다.

10은 원통형으로 형성된 상부 내주벽에 플렌지부(7b)가 수축끼워맞춤에 의해 고정된 센터셀(23)과, 그 양단의 주위가 연속용접으로 고정되고 각 개방단(開放端)을 폐쇄시키는 접시형의 상하부셀(10a),(10b)으로 구성된 밀폐셀, 4은 양 와권체(1b) ,(2b)간에 형성되는 압축실, 41은 대판(1a)와 상부셀(10a) 사이에 형성된 고압실, 3은 대판(1a)의 중앙부를 관통하고 압축실(4)와 고압실(41)을 연통하는 토출구이다.

8은 제18도에 있어서, V-V선에 따른 단면을 나타낸 제19도에 표시된 바와 같이, 중앙부에 프레임(7)의 베어링부(13)과 쌍을 이루는 베어링부(39)를 갖고 있음과 동시에 외측면에 방사형으로 형성된 복수의 리브(rib)를 갖는 서브프레임이고, 각 리브(27b)의 외측면은 센터셀(23)의 하부 내주벽에 점용접으로 고착되어 있다. 6은 1단이 프레임(7)의 베어링부(13), 타단이 서브프레임(27)의 베어링부(39)으로 각각 지지되고, 또, 1단측이 요동스크롤(2)에 회전가능하게 연결된 크랭크축이고, 중앙부의 서브프레임(27)에 설치되는 펌프장치(43)을 통해서 공급되는 윤활유가 유통하는 구멍( 6a)가 관통되어 형성되어 있다.

40은 프레임(3)의 하방에 형성되는 저압실, 8,9는 이 저압실(40)내에 배설된 크랭크축(6)을 회동구동시키기 위한 전동기이고, 크랭크축(6)에 압입 등의 방법에 의해 고정된 전동기로터(8)과 센터셀(23)의 측벽 내면에 고정된 전동기스테이터(9)으로 구성되어 있다. 42는 센터셀(23)의 측벽에 장착되고, 전동기(8),(9)에 급전하기 위한 유리단자이다.

여기서, 서브프레임(27) 및 하부셀(10b)이 센터셀(23)에 대해 고정되는 용접방식에 대해 상세히 설명한다. 제19도에 나타나 있는 바와 같이, 먼저 서브프레임(27)의 각 리브(27b)의 외측면을 센터셀(23)의 내측벽에 따라 소정위치까지 삽입하고, 리브(27b)와 센터셀(23)을 아크스폿용접해서 고정시킨다. 이 아크스폿용접의 용접점을 14a,14b,14c로 표시한다. 또, 이 서브프레임(27)을 고정시킬 경우에는 프레임(7)에 대해서 서브프레임(27)이 수 μm∼수 10μm의 오더(order)로 동축이 되도록 각 부품의 정도가 관리되어야 한다.

다음에는, 하부셀(10b)를 센터셀(23)에 가볍게 압입시킨 다음, 통상은 한개의 용접토치를 사용해서 토치를 이동시키든가 또는 양 셀(23),(10b)측을 회전시켜 주위전체를 연속적으로 아크용접해서 밀폐시킨다. 이 아크용접에 있어서 용접개시점을 15a에 표시한다.

상기와 같이 구성된 종래의 스크롤압축기는 일반적으로 잘 알려져 있는 바와 같이 다음과 같은 동작을 한다. 즉, 전동기(8),(9)에 의해 구동된 크랭크축(6)은 프레임 (7)의 베어링부(13) 및 서브프레임(27)의 베어링부(39)에 의해 지지되어 회전하고, 요동스크롤(2)를 선회운동시킨다. 이에 의해 저압실(40)내의 저압냉매가스는 고정스크롤(1) 및 요동스크롤(2)의 각 와권(1b),(2b)에 의해 형성되는 압축실(4)내로 빨려들어가고, 압축된 다음 고압냉매가스로 되어 토출구(3)으로부터 고압실(41)내로 토출되고 밀폐셀(10)의 외부로 압송된다.

종래의 스크롤압축기는 이상과 같이 구성되어 있기 때문에 서브프레임(27)의 외주면과 센서셀(23)의 내부면과의 동축도는 보증되어 있지 않고, 서브프레임(27)을 센터셀(23)내에 삽입한 경우 서브프레임(27)이 센서셀(23)에 접촉하지 않도록 하기 위해서는 서브프레임(27)과 센터셀(23)과의 클리어런스를 대단히 크게 잡을 필요가 있고, 또 이 클리어런스의 크기가 아크스폿용접의 위치에 따라 크게 변화하였다. 따라서, 서브프레임(27)을 센터셀(23)에 고정시킬 경우, 아크스폿용접에 의한 비틀림이 아크스폿용접한 위치에 따라 산재하게 되고, 결과적으로 베어링(13)에 대한 베어링(39)의 상대위치 및 자세가 변환되고, 심틀어짐 및 경사도 소정의 정도를 초과해 버리는 경우가 있어 일드(yield)의 저하를 초래한다고 하는 문제점이 있었다.

또, 종래의 스크롤압축기는 하부셀(10b)와 센터셀(23)을 아크용접한 경우, 용융금속이 굳기 시작하는 것은 용접개시점(15a) 근방이 된다. 따라서, 하부셀(10b)는 센터셀(23)의 용접개시점(15a)측으로 당겨지게 된다. 그러나, 이 시점에 있어서는 하부셀(10b)가 센터셀(23) 속에서 직경방향으로 자유로이 이동될 수 있으므로, 제20도에 나타나 있는 바와 같이 용접개시점(15a)의 반대측의 하부셀(10b)와 센터셀(23) 사이에 틈새기가 생기고, 용접에 의한 내부응력은 발생되지 않는다.

그 다음에는, 용점이 진행한 경로를 따라 용융금속은 점자 경화(硬化)하고, 이에 수반해서 센터셀(23)의 각 부분은 하부셀(10b) 쪽으로 당겨지고, 안쪽으로 기울게 되어 변형한다. 이 센터셀(23)이 안쪽으로 기우는 변형량은 하부셀(10b) 쪽으로 당겨지고, 안쪽으로 기울게 되어 변형한다. 이 센터셀(23)이 안쪽으로 기우는 변형량은 하부셀(10b)와, 센터셀(23)과의 틈새기의 크기에 거의 비례하므로, 센터셀(23)의 용접개시점(15a)와는 반대측, 즉 아크스폿용접의 용접점(14a)의 방향으로의 변형이 가장 크게 되고, 이때, 제21도에 나타나 있는 바와 같이 이 변형 도면중에서는 화살표)과 같이 서브프레임(27)도 용접개시점(15a) 쪽으로 약간 이동하기 때문에, 프레임(7)에 대한 서브프레임(27)의 동축도가 나빠지고, 이것이 허용한도를 초과하면 양 베어링부 (13 ),(39)에 의해 지지받는 크랭크축(6)의 회전이 나빠지고 성능에 지장을 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 아크스폿용접에 의한, 프레임베어링에 대한 서브프레임베어링의 상대위치 및 자세의 변화가 작고 일드가 높은 스크롤압축기 및 그 제조방법을 얻는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명은 하부셀을 용접할 경우에도 프레임에 대한 서브프레임의 동축도의 악화를 초래하는 일없고, 주축의 회전이 원활하고 성능에 지장을 초래하는 일없는 스크롤압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명은 아크스폿용접에 의한 프레임의 베어링에 대한 서브프레임의 베어링의 상대위치 및 자세가 변화하더라도 다시 수복될 수 있고, 일드가 높은 스크롤압축기를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 스크롤압축기는 센터셀의 상부 내부와 하부 내부에 단불임부를 형성하고, 상기 단붙임부에 프레임의 단붙임부를 맞춤과 동시에 하부 단붙임부에는 서브프레임을 고정시키고, 또 상부 및 하부에는 서브프레임을 고정시켜, 상부 및 하부의 단붙임부가 소정의 평행도 및 동축도를 유지하도록 형성한 것이다.

또, 본 발명에 관한 스크롤압축기의 제조방법은 센터셀의 각 내주단붇임부가 미형성의 단계에서 센터셀에 유리단자 및 전동기스테이터의 내경을 기준으로 한 기계가공에 의해 각 내주단붙임부를 형성하는 것이다.

또, 본 발명에 관한 스크롤압축기는 센터셀과 하부셀을 고착시키는 연속용접의용접개시점을 센터셀에 서브프레임을 고착시키는 스폿용접의 용접점의 하나와 센터셀의 원주 위에 같은 방향으로 배치한 것이다.

또, 본 발명에 관한 스크롤압축기는 서브프레임이 센터셀에 고정된 서브프레임홀더와 베어링을 지지하는 서브프레임베어링부재로 분할하고, 서브프레임베어링부재를 서브프레임홀더에 볼트에 의해 부착위치를 변경할 수 있도록 부착시킨 것이다.

또, 본 발명에 관한 스크롤압축기의 제조방법은 서브프레임베어링부품의 베어링이 서브프레임홀더의 외경과 동심이고, 또 서브프레임홀더의 나사구성이 서브프레임베어링부품의 구멍의 중심에 위치하도록 서브프레임베어링부품을 볼트에 의해 서브프레임홀더에 부착시키는 것이다.

또, 본 발명에 관한 스크롤압축기의 제조방법은 프레임의 베어링에 대한 서브프레임베어링부품의 베어링의 경사각과 경사방향을 계측하고, 이 계측치에 따라 서브프레임베어링부품의 심틀어짐의 2차원적 허용범위를 설정하고, 심틀어짐이 이 범위 내에 들어오도록 서브프레임베어링부품을 서브프레임홀더에 부착시키는 것이다.

본 발명에 있어서는 서브프레임이 센터셀의 단붙임부에 눌려서 지지되고, 아크스폿용접에 의해 프레임의 베어링에 대한 서브프레임의 베어링의 상대자세가 변화하지 않는다. 또, 서브프레임의 베어링과 외주면의 동축도가 소정의 정도내에 들어가 있으면, 서브프레임의 외주면과 센터셀의 하부단붙임부의 내주면과의 동축도는 보증되고, 이 사이의 클리어런스는 작게 되고, 또 클리어런스의 크기는 아크스폿용접의 위치에 따라 변동을 일으키는 일은 없다. 이 때문에, 아크스폿용접에 의한 비틀림의 발생도 없게 되고, 결과적으로 프레임의 베어링에 대한 서브프레임의 베어링의 상대위치의 변화가 생기지 않는다. 또 본 발명에 있어서는, 센터셀에 유리단자 및 전동기스테이터의 내경을 기준으로 한 기계가공에 의해 각 내경단붙임부가 형성되고, 각 내경단붙임부의 동축도 및 평행도가 확보된다.

또, 본 발명에 있어서의 스크롤압축기의 센터셀은 주로 서브프레임이 고착되는 스폿용접의 용접점으로부터 떨어진 위치에 변형이 일어나고, 서브프레임에 영향을 주는 일은 없고 동축도가 약화되는 것을 방지한다.

또, 본 발명에 있어서는 서브프레임베어링부품을 서브프레임홀더에 대해 부착시키는 위치를 조정함으로써, 프레임의 베어링에 대한 서브프레임의 베어링의 심틀어짐이 조정된다.

그리하여, 본 발명에 있어서는 서브프레임베어링부품의 베어링이 서브프레임홀더의 외경과 동심으로 됨과 동시에 서브프레임홀더의 나사구성이 서브프레임베어링부재의 구멍의 중심에 위치하도록, 서브프레임베어링부품이 서브프레임홀더에 부착된다.

또, 본 발명에 있어서는 프레임의 베어링에 대한 서브프레임베어링부품에 베어링의 경사가과 경사방향이 계측되고, 이 계측치에 따라 서브프레임베어링부품의 심틀어짐의 2차원 허용범위가 설정되고, 이 범위 내가 되도록 베어링부품이 홀더에 부착된다.

다음에는 본 발명의 한 실시예를 도면과 같이 설명한다. 제1도는 본 발명의 한 실시예에 의한 스크롤압축기의 종단면도이고, 종래와 동일부분은 설명을 생략한다. 센터셀(23)의 하단내주면에는 단붙임부(23b)가 형성되어 있고. 그 단붙임부(23b)에는 서브프레임(27)이 용접고정된다.

단붙임부(23a,)(23b)의 가공에 있어서는 센터셀(23)에 사전에 유리단자(42)와 전동기스테이터(9)를 고정시키고, 그 다음에 전동기스테이터(9)의 내경에 대해서 높은 정도의 동축도가 확보됨과 동시에, 그 평행도도 높은 정도로 확보된다.

상기 스크롤압축기에 있어서의 압축동작은 종래의 것과 같다. 여기서, 프레임( 7)과 서브프레임(27)의 조립방법을 제2도 및 제3도를 사용하여 설명한다. 먼저, 제2도에 있어서, 센터셀(23) 속에는 전동기스테이터(9) 및 프레임(7)이 미리 수축끼워 맞춤으로 고정되어 있고 프레임(7)측을 하향으로 해서 위로부터 전동기로터(8)이 삽입되어 있다. 이 센터셀(23)을 재치대(45a) 위에 놓고, 다음에는 동심조립지그(44a)가 동심조립지장착면(7d)에 맞춰지고 프레임(7)의 고정스크롤부착면(7e)가 재치대(45a) 위에 놓인다. 한편, 동심조립지그(44b)가 서브프레임(27)의 동심조립지그장착면(27b)에 맞추어진다. 이 상태에서 동심조립지그(44b)를 연직방향으로 슬라이드시키고, 제3도에 나타나 있는 바와 같이 서브프레임(27)을 센터셀(23)에 압압핀(46)에 의해 눌러 부착시킨다. 이 상태에서 아크스폿용접에 의해 서브프레임(27)을 센터셀(23)에 고정시킨다. 베어링(13)에 대한 동심조립지그장착면(7d)의 동축도, 베어링(13)에 대한 단붙임부(7c) 및 고정스크롤부착면(7e)의 직각도, 베어링(39)에 대한 서브프레임(27)의 외주면 및 동심조립지그장착면(27b)의 동축도, 베어링(39)에 대한 서브프레임(2 7)의 외주아래면(단붙임부(23b)측)의 직각도 및 동심조립지그(44a)에 대한 동심조립지그(44b)의 동축도가 소정의 정도 내에 들어와 있는 것을 전제로 하면, 서브프레임(2 7)의 외주면과 센터셀(23)의 단붙임부(23b)의 내주면과의 클리어런스는 일정하게 되고, 아크스폿용접에 의한 비틀림은 균일하게 된다. 따라서 아크스폿용접에 의해 베어링 (13)에 대한 베어링(39)의 상대적 위치가 변화하는 일은 없다. 또, 베어링부(13)에 대한 베어링부(39)의 자세는 서브프레임(27)이 센터셀(23)의 단붙임부(23b)에 의해 지지되고 있으므로, 아크스폿용접에 의해서는 변화하지 않는다. 또, 센터셀(23)의 단붙임부(23a),(23b)는 전동기스테이터로터(9)의 내경을 기준으로 잡아 가공되어 있으므로, 결과적으로 전동기스테이터로터(9)와 전동기로터(8)의 동축도가 높은 정도로 되고, 모터효율도 향상된다.

또, 상기 실시예에 있어서는 센터셀(23)의 내주면과 서브프레임(27)의 외주면이 클리어런스 핏(clearance fit)으로 된 예에 대해 설명했으나, 이것은 타이트 핏(tight fit)으로 해도 좋고, 이 경우는 서브프레임(27)을 센터셀(23)에 삽입할 경우 수축끼워맞춤을 할 필요가 있으나, 베어링(13)에 대한 동심조립지그장착면(7d)의 동축도, 베어링(13)에 대한 고정스크롤부착면(7e)의 직각도, 베어링(39)에 대한 동심조립지그(27b)의 동축도, 및 동심조립지그(44a)에 대한 동심조립지그(44b)의 동축도는 상기 실시예 만큼의 정도를 필요로 하지 않고, 동심조립지그(44b)를 수평방향으로 수동적으로 움직일 수 있도록 하면 좋다.

다음에는 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다. 제4도는 본 발명의 다른 실시에에 있어서의 스크롤압축기의 요부를 나타내는 단면도이고, 종래예에 있어서의 제19도에 상당한 것이다. 본 실시예에 있어서의 스크롤압축기가 제18도에 있어서의 종래의 스크롤압축기와 다른 점은 제4도에 나타나 있는 바와 같이 하부셀(10b)를 센터셀(23)에 고착시키기 위한 용접의 개시점(16a)를 서브프레임(27)을 센터셀(23)에 고착시키기 위한 스폿용접의 용접개시점(14a)가 같은 방향으로 한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 있어서도 종래의 것과 같은 식으로, 먼저 서브프레임(27)의 각 리브(27b)의 외측면을 센터셀(23)의 내주벽을 따라 소정의 위치까지 삽입하고, 리브(27b)와 센터셀(23)을 아크스폿용접으로 고정시킨다.

다음에는 하부셀(10b)를 센터셀(23)에 가볍게 압입시킨 다음, 용접토치 한 개를 사용하여 토치를 이동시키는 방법으로 하든가 또는 상하부셀(10a),(10b)를 함께 회전시키면서 전체주위를 연속적으로 아크용접해서 밀폐시킨다.

상기와 같이 하부셀(10b)와 센터셀(23)을 아크용접할 경우, 용융금속이 굳기 시작하는 것은 용접개시점(16a) 근방이 된다. 따라서, 하부셀(10b)는 센터셀(23)의 용접개시점(16a)측으로 끌어당겨진다. 그러나, 이 시점에서는 하부셀(10b)가 센터셀 (23) 속에서 직경방향으로 자유로이 이동될 수 있으므로, 제5도에 나타나 있는 바와 같이 용접개시점(16a)와 용접점(14a)의 위치와 반대쪽에 하부셀(10b)와 센터셀(23) 사이에 틈새기가 생기고, 용접에 의한 내부응력은 발생하지 않는다.

그 다음에는, 용접이 진행하는 경로를 따라 용용금속은 점차 경화하고, 이에 수반하여 센터셀(23)의 각 부분은 하부셀(10b)쪽으로 끌어당겨지고 안쪽으로 기울어 넘어지는 듯이 변형된다. 이 센터셀(23)의 안쪽으로 넘어지는 변형량은 하부셀(10b)와 센터셀(23)과의 틈새기의 크기에 거의 비례하므로, 용접개시점(16a)와 용접점(14a) 대해서 반대쪽, 즉 용접점(14b)와, 용접점(14c)의 중간방향의 변형이 가장 크게 되고, 제6도에 나타나 있는 바와 같이 센터셀(23)의 측벽은 변형(도면에 있어서 화살표로 표시)하나, 서브프레임(27)과 센터셀(23)과의 용접점(14a)와는 물론이고, 용접점(14b)와 용접점(14c)와도 위치가 떨어져 있기 때문에 서브프레임(27)에 미치는 영향은 작고, 프레임(7)에 대한 서브프레임(27)의 동축도의 악화도 방지된다.

또, 상기의 한 실시예에 있어서의 하부셀(10b)의 용접개시점(16a)는 서브프레임(27)의 아크스폿용접점(14a)와 같은 방향에 있는 예를 설명했으나, 다른 아크스폿용접(14b),(14c)와 같은 방향일 경우라 하더라도 같은 효과를 발휘하는 것은 두 말할 필요없다.

다음에는 본 발명의 또다른 실시예를 도면과 같이 설명한다. 제7도는 이 실시예에 의한 스크롤압축기의 종단면도이고, 종래와 동일부분에 대해서는 설명을 생략한다. 이 제7도에 있어서 52센티셀(23)의 하부내주에 용접된 서브프레임홀더이고, 51은 서브프레임홀더(52)에 볼트(도시 생략)에 의해 부착되고, 중심부에 크랭크축(6)의 하부를 지지하는 베어링(39)를 갖고 있는 서브프레임베어링부품이고, 베어링부품(51)과 홀더(52)에 의해 서브프레임을 형성한다. 이 베어링부품(51)의 베어링(39)의 하부에는 베어링(39)와 동심인 동심조립지그장착면(27b)가 설치되고, 펌프요소(43)이 들어가 있다.

상기와 같은 스크롤압축기에 있어서의 압축동작은 종래와 같다. 여기서, 베어링 (13)에 대한 베어링(39)의 심틀어짐 및 경사도를 소정의 정도 이내로 들어가도록 할 필요가 있고, 프레임(7), 서브프레임의 베어링부품(51) 및 서브프레임홀더(52)의 조립방법을 제8도∼제10도를 사용해서 설명한다. 제8도는 서브프레임의 저면도, 제9도 및 제10도는 서브프레임을 센터셀(23)에 결합시키는 방법을 나타내는 종단면도이다. 먼저, 미리 베어링부품(51)의 돌출부를 홀더(52)에 뚫려있는 구멍(52c)에 삽통시키고, 베어링부품(51)을 홀더(52)에 볼트(도시 생략)에 의해 고정시킨다. 이때, 지그 등(도시 생략)을 사용해서 제8도에 나타나 있는 바와 같이 베어링부품(51)과 홀더(52)를 동심으로 하고, 베어링부품(51) 및 홀더(52)에 뚫은 같은 직경의 기준공(51b),(52b)를 일치시킨다. 이 상태에 있어서, 홀더(52)에 뚫은 3개의 나사구멍(52a)는 베어링부품( 51)에 뚫은 3개의 구멍(51a)의 중심에 위치하도록 배치되고 있고, 이 나사구멍(52a)에 볼트로 조여붙임으로써 베어링부품(51)을 홀더(52)에 고정시킨다.

다음에는 제9도에 있어서, 센터셀(23)에는 전동기스테이터(9) 및 프레임(7)이 밀 수축끼워맞춤으로 고정되어 있고, 프레임(7)측을 하향으로 해서 위에서 전동기로터 (8)이 삽입되어 있다. 이 센터셀(23)을 재치대(45a)을 재치대(45a)위에 올려놓고, 이때 동심조립지그(44a)가 프레임(7)의 동심조립지그장착면(7d)에 끼워맞춰지고, 프레임(7)의 고정스크롤부착면(7e)가 재치대(45a)의 윗면에 올려놓여진다. 한편, 미리 일체적으로 된 베어링부품(51)과 홀더(52)를 재치대(45b)의 하면에 부착시킨다. 이때, 동심조립지그(44b)가 베어링부품(51)의 베어링부품(51)의 동심조립지그장착면(27 b)에 끼워맞춤되고, 베어링부품(51)의 기준면(베어링(39)와 반대측면)(51c)가 재치대(45b)의 하면에 부착된다. 이 상태에서 재치대(45b) 및 동심조립지그(44b)를 연직방향으로 슬라이드시키고, 제10도에 나타나 있는 바와 같이 홀더(52)를 센터셀(23)에 삽입시키고, 소정의 높이에 셋시킨다. 동심조립지그(44b)는 수평면내에서 이동가능한 구성으로 하고 홀더(52)를 센터셀(23)에 삽입할 경우 홀더(52)가 센터셀(23)의 내주면에 접촉되면, 그 접촉반력에 의해 동심조립지그(44b)가 수평면내에서 움직인다. 마지막으로 아크스폿용접에 의해 홀더(52)를 센터셀(23)에 고정시킨다.

이 상태에서는 베어링(13)에 대한 베어링(39)의 심틀어짐 및 경사도는 반드시 소정의 정도 이내에 들어가있다고 할 수는 없다. 이것을 소정의 정도 이내로 들어가도록 하기 위해서는 축을 홀더(52)에 고정시키는 볼트의 조임을 한 번 풀고, 베어링부품(5 1)의 위치를 조정한 다음, 재차 볼트로 고정시킨다. 이때의 조정방법을 제11도∼제13도를 사용하여 설명한다. 베어링(13)에 대한 베어링(39)의 심트러짐 ε과 경사도 ζ의 허용치는 축(6)과 베어링(13),(39)의 기하학적 간섭과 베어링(13),(39)의 부하용량의 2가지 제약조건에 의해 결정되고, 서로 독립적인 아니다. 예를 들면, 제11도에 나타나 있는 바와 같이 2차원모델의 예에서는 ζ=ζ0일 경우ε=ε0에서는 기하학적 간섭은 없으나, ε=-ε0에서는 기하학적 간섭이 생기고, 성립되지 않는다. 이 사실로부터 ζ의 크기 및 방향이 결정되면, 이에 따라 ε의 2차원적 허용범위가 결정되는 것을 알 수 있다. 제12도에 ε의 2차원적 허용범위를 모식적으로 나타낸다. ζ=0일 경우에는 ε의 허용범위는 원(圓)의 내측의 범위가 되나, ζ=ζ0일 경우에는 ε의 허용범위는 베어링(13)의 중심으로부터 편심한 타원형과 같은 곡선의 내측의 범위가 된다. 이 범위는 ζ의 크기가 어느 수준 이하이면, 비교적 큰 범위를 취할 수 있다. 가령, ε과 ζ를 독립된 값으로 생각할 경우, 예를 들면에 있어서의 ε의 허용범위는 제12도의 점선으로 표시된 원의 내측의 범위가 되고, 범위가 극히 작게 된다. 베어링부품(51)의 위치를 조정할 경우에는 상술한 ε과 ζ와의 관계를 이용하고, 제13도에 표시된 바와 같이, 먼저 3개의전기마이크로미터(61)로 베어링부품(51)의 기준면(51c)의 경사도 ζ를 측정하고, 다음에 클램프 끝으로 베어링부품(51)를 클램프하고, 3개의 전기마이크로미터 (63)에 의해 베어링부품(51)의 동심조립지그장착면(27b)를 측정하면서 클램프끝(6 2)를 수평으로 이동시키고, 3개의 전기마이크로미터(63)의 측정의 측정치로 계산되는 ε과의 값이 ζ의 값에 의해 결정되는 허용범위 내로 들어가게 한다. 또, 전제로서 베어링(13)에 대한 동심조립지그장착면(7d)의 동축도, 베어링(13)에 대한 고정스크롤부착면(7e)의 직각도, 베어링(39)에 대한 기준면(51c)의 직각도가 소정의 정도 이내에 들어가 있을 것이 필요하다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 센터셀의 하부내주에 단붙임부를 형성하고, 이 단붙임부부 서브프레임을 고정시킴과 동시에, 이 단붙임부와 센터셀의 상부 단붙임부를 소정의 평행도 및 동축도를 유지할 수 있도록 형성하였으므로, 아크스폿용접에 의해 프레임의 베어링에 대한 서브프레임의 베어링의 상대위치 및 자세가 변화되는 일없고, 각 베어링간의 심틀어짐 및 경사도를 소정의 정도 이내에 들어가게 할 수 있고, 일드가 높은 스크롤압축기를 얻을 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 센터셀과 엔드셀을 고착시키는 연속용접의 용접개시점을 센터셀에 서브프레임을 고착시키는 스폿용접의 용접점의 하나의 센터셀의 원주 위의 같은 방향에 두었기 때문에 엔드셀의 용접에 의해 센터셀에 변형해도 서브프레임에 영향을 미치지 않고, 주축의 회전이 원활하고 성능의 지장을 초래하는 일없는 스크롤압축기를 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 서브프레임을 서브프레임홀더와 서브프레임베어링부품으로 분할하고, 이 베어링부품을 홀더에 대해 볼트에 의해 부착위치를 변경시킬 수 있게 부착하고 있고, 베어링부품의 홀더에 대한 부착위치를 조정함으로써 프레임의 베어링에 대한 서브프레임의 베어링의 심틀어짐 및 경사도가 소정의 정도 이내로 들어가게 할 수 있고, 일드가 높은 스크롤압축기를 얻을 수 있다.

Claims (5)

1. 대판 위에 선회방향이 서로 반대되는 와권부를 갖고 있는 양 와권부를 조합시킴으로써 압축실을 형성하는 고정스크롤 및 요동스크롤과, 요동스크롤이 자유로이 요동될 수 있게 놓여 있고, 외주에 형성된 플렌지부 위에 고정스크롤이 고정되고, 또 중심에 베어링이 있고 외주에 단붙임부를 갖는 플레임과, 상부가 프레임의 베어링에 의해 회동이 자유롭게 지지됨과 동시에 상단에 접속된 요동스크롤을 요동시키고, 또 중앙부에 전동기로터를 지지하고 있는 크랭크축과, 중심부에 크랭크축의 하단이 자유롭게 회전할 수 있게 지지하는 베어링을 갖는 서브프레임과, 상부내주에 프레임의 단붙임부와 맞춤되는 단붙임부를 갖음과 동시에 프레임을 수축끼워맞춤으로 고정시키고, 또 단붙임부의 아래쪽에 유리로된 단자를 갖고 있고, 유리단자의 아래쪽에 전동기 스테이터가 고정되고, 전동기스테이터의 아래쪽에 서브프레임이 고정된 센터셀을 갖추고, 이 센터셀의 양단에 셀을 접합시켜 밀폐용기를 형성하고, 이 밀폐용기 내를 센터셀과 프레임의 수축끼워맞춤부를 경계로 해서 고압실과 저압실로 분리한 스크롤압축기에 있어서, 센터셀의 하부내주에 단붙임부를 형성함과 동시에, 상부내부의 단붙임부와 하부내주의 단붙임부가 소정의 평행도 및 동축도를 유지할 수 있도록 형성하고, 또 하부 내주의 단붙임부에 서브 프레임을 고정시킨 것을 특징으로 하는 스크롤압축기.
2. 대판 위에 선회방향이 서로 반대되는 와권부를 갖고 있는 양 와권부를 조합시킴으로써 압축실을 형성하는 고정스크롤 및 요동스크롤과, 요동스크롤이 자유로이 요동될 수 있게 놓여 있고 외주에 형성된 플렌지부 위에 고정스크롤이 고정되고, 또 중심에 베어링이 있고 외주에 단붙임부를 갖는 플레임과 상부가 프레임의 베어링에 의해 회동이 자유롭게 지지됨과 동시에 상단에 접속된 요동스크롤을 요동시키고, 또 중앙부에 전동기로터를 지지하고 있는 크랭크축과, 중심부에 크랭크축의 하단이 자유롭게 회전할 수 있게 지지하는 베어링을 갖는 서브프레임과, 상부내주에 프레임의 단붙임부와 맞춤되는 단붙임부를 갖음과 동시에 프레임을 수축끼워맞춤으로 고정시키고, 또 단붙임부의 아래쪽에 유리로 된 단자를 갖고 있고, 유리단자의 아래쪽에 전동기스테이터가 고정되고, 전동기스테이터의 아래쪽에 서브프레임이 고정된 센터셀을 갖추고, 이 센터셀의 양단에 셀을 접합시켜 밀폐용기를 형성하고, 이 밀폐용기 내를 센터셀과 프레임의 수축끼워맞춤부를 경계로 해서 고압실과 저압실로 분리한 스크롤압축기에 있어서, 상부내주의 단붙임부가 미형성인 센터셀에 상기 유리단자 및 전동기스테이터를 고정시키고, 그 다음에 전동기 스테이터의 내경에 따른 기계가공에 의해 센터셀의 상부 내주 및 하부내주에 단붙임부를 형성하고, 하부내주의 단붙임부에 서브 프레임을 고정시킨 것을 특징으로 하는 스크롤압축기의 제조방법.
3. 원통의 센터셀의 양단을 접시형의 엔드셀로 싸고 주위전체를 연속용접으로 고착시켜 형성한 밀폐설과, 이 밀폐셀 내에 수납됨과 동시에 흡입된 냉매가스를 와권부끼리를 조합해서 형성한 압축실 내에서 점차 압축해서 토출하는 고정스크롤 및 요동스크롤과, 전동기에 의해 회전되고 상기 요동스크롤을 구동시키는 주축과, 상기 센터셀에 외주부가 고착되고 상기 주축의 일단을 지지하는 프레임과, 상기 센터셀에 외주부가 스폿용접에 의해 고정되고 상기 주축의 타단을 지지하는 서브프레임을 갖춘 스크롤압축기에 있어서 상기 센서셀과 상기 엔드셀을 고착시키는 연속용접의 용접개시점을, 상기 센터세에 상기 서브프레임을 고착시키는 스폿용접의 용접점의 하나와 상기 센터셀의 원주 위에서 같은 방향이 되게하는 것을 특징으로 하는 스크롤압축기.
4. 대판 위에 선회방향이 서로 반대되는 와권부를 갖고 있는 양 와권부를 조합시킴으로써 압축실을 형성하는 고정스크롤 및 요동스크롤과, 요동스크롤이 자유로이 요동될 수 있게 놓여 있고 외주에 형성된 플렌지부 위에 고정스크롤이 고정되고, 또 중심에 베어링이 있고 외주에 단붙임부가 있는 프레임의 베어링에 의해 자유로이 회전될 수 있게 지지됨과 동시에 상단에 접속된 요동스크롤을 요동시키고, 또 중앙부에 전동기로터를 지지하고 있는 크랭크축과, 중심부에 크랭크축의 하부가 자유롭게 회전하도록 지지하는 베어링을 갖는 서브프레임과, 상부내주에 프레임의 단붙임부와 맞춤되는 단붙임부를 갖음과 동시에 프레임을 수축끼워맞춤으로 고정시키고, 또 단붙임부의 아래쪽에 유리단자를 갖고 있고, 유리단자의 아래쪽에 전동기스테이터가 고정되고, 전동기스테이터의 아래쪽에 서브프레임이 고정된 센터셀을 갖추고, 이 센터셀의 양단에 셀을 접합시켜 밀폐용기를 형성하고, 이 밀폐용기 내를 센터셀과 프레임의 수축끼워맞춤부를 경계로 해서 고압실과 저합실로 분리한 스크롤압축기에 있어서, 상기 서브프레임을 센터셀에 고정된 서브프레임홀더와 상기 서브프레임홀더의 외경에 대해서 동심이 되고, 또 서브프레임홀더에 뚫린 나사구멍이 나사구멍과 대응해서 서브프레임베어링부품에 뚫린 구멍의 중심에 위치하도록, 서브프레임베어링부품을 서브프레임홀더에상기 나사구멍과 이 구멍에 장착한 볼트에 의해 미리 결합시키고, 그 다음에 서브프레임홀더를 센터셀에 고정시키는 것을 특징으로 하는 스크롤압축기의 제조방법.
5. 대판 위에 선회방향이 서로 반대되는 와권부를 갖고 있는 양 와권부를 조합시킴으로써 압축실을 형성하는 고정스크롤 및 요동스크롤과, 요동스크롤이 자유로이 요동될 수 있게 놓여있고, 외주에 형성된 플랜지부 위에 고정스크롤이 고정되고, 또 중심에 베어링이 있고 외주에 단붙임부를 갖는 프레임과, 상부에 프레임이 베어링에 의해 회전이 자유롭게 지지됨과 동시에 상단에 접속된 요동스크롤을 요동시키고, 또 중앙부에 전동기로터를 지지하고 있는 크랭크축과 중심에 크랭크축의 하부가 자유로이 회전할 수 있게 지지하는 베어링을 갖는 서브프레임과, 상부 내주에 프레임의 단붙임부와 맞춤되는 단붙임부를 갖음과 동시에 프레임을 수축끼워맞춤으로 고정시키고, 또 단붙임부의 아래쪽에 유리로 된 단자를 갖고 있고, 유리단자의 아래쪽에 전동기스테이터가 고정되고, 전동기스테이터의 아래 쪽에 서브프레임이 고정된 센터셀을 갖추고, 이 센터셀의 양단에 셀을 접합시켜 밀폐용기를 형성하고, 이 밀폐용기 내를 센터셀과 프레임의 수축끼워맞춤부를 경계로 해서 고압실과 저압실로 분리한 스크롤압축기에 있어서, 상기 서브프레임을 센터셀에 고정시킨 서브프레임홀더와, 상기 베어링을 갖는 서브프레임베어링부로 분할하고, 프레임의 베어링에 대한 서브프레임베어링부품의 베어링의 경사각과 경사방향을 게측하고, 이 경사각과 경사방향의 값에 따라 프레임의 베어링에대한 서브프레임베어링부품의 심틀어짐의 2차원적 허용범위를 설정하고, 심틀어짐이 해당 범위 안에 들어가도록 서브프레임 베어링부품을 서브프레임홀더에 볼트에 의해 부착시키는 것을 특징으로 하는 스크롤압축기의 제조방법.