(57)【要約】  本発明は、主にコンプレッサに使用するための接続管またはダウエル（１）の成形・溶接デバイスおよびプロセスに関する。より具体的には、ここで提示されているプロセスは、この機器をさらにより実用的、効率的、かつ経済的にする目的で、吸気、排気、およびプロセス用の接続具として使用される銅製管（１）を密閉型コンプレッサの金属ハウジング（２）に成形・溶接することに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサＣ用接続管の同時成形・溶接デバイスにして、このような接続管１は、コンプレッサＣのハウジング２内に存在するその吸気チャネルおよび排気チャネルとプロセスとを構成するガス通り穴に結合される実質的に円筒状の本体によって画定される、デバイスであって、
インバータセットの極のうちの一方およびトランスフォーマと協働する上方電極ホルダ３と、
上方電極ホルダ３および接続管１の上方領域と協働する上方電極４と、
上方電極ホルダ３および接続管１の上方端部と協働する溶接力印加停止部１０と、
インバータセットの他方の極およびトランスフォーマと協働する下方電極ホルダ５と、
下方電極ホルダ５の内側表面と協働する電気絶縁手段６と、
下方電極ホルダ５およびコンプレッサＣのハウジング２と協働する下方電極８であり、下方電極９の内径は上方電極４の外径以上である、下方電極８と、
電気絶縁手段６の内側領域に結合され、コンプレッサＣのハウジング２のガス通り穴および接続管１と協働する心だしピン７と、を備えることを特徴とする、デバイス。
【請求項２】
下方電極ホルダ５、電気絶縁手段６、下方電極８、および心だしピン７が成形・溶接デバイスの下方構成要素を構成することを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
上方電極ホルダ３、上方電極４、および溶接力印加停止部１０が成形・溶接デバイスの上方構成要素を構成することを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
接続管１とコンプレッサＣのハウジング２との間の頂部溶接を可能にする手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
接続管１の内径がコンプレッサＣのハウジング２のガス通り穴の直径と等しいことを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
溶接力印加停止部１０が、２００から５００ｋｇｆの範囲内に含まれる強度で機能することを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
溶接力印加停止部１０が、３３０から４００ｋｇｆの範囲内に含まれる強度で機能することを特徴とする、請求項１および６に記載のデバイス。
【請求項８】
上方デバイスが、同時の変位が起こらずに電流パルスの印加を可能にすることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
コンプレッサ用接続管の成形・溶接プロセスであって、
心だしピン７が流体通り穴の中に嵌め合されるように、コンプレッサＣのハウジング２の内側領域を成形・溶接デバイスの下方構成要素上に位置決めするステップと、
上方電極ホルダ３の内部に位置付けられた力印加停止部１０が接続管１の頂縁部に到達するまで、上方電極４を接続管１のまわりに結合することによって、成形・溶接デバイスの上方構成要素を位置決めするステップと、
コンプレッサＣのハウジングのガス通り穴を通過した心だしピン７の端部を位置パラメータとして使用して、コンプレッサＣのハウジング２の表面への接続管１の近置を提供するために変位機構、好ましくはサーボメータを駆動するステップと、
圧縮・溶接力を起動させ、安定化時間中それを維持するステップと、
上方デバイスを変位させずに、３０から５０ｋＡの間の範囲の強度の第１電流パルスを印加するステップと、
電流の印加を一時停止し、上方デバイスを変位させて、フランジを形成する溶接力が結果として増大するステップと、
部片溶接時間から実際上なる、第２電流パルスを印加するステップと、
より良い溶接条件を提供するために、力の印加を維持しながら電流の印加を一時停止するステップと、
上方電極を休止位置に移行させるステップと、
を実施するための、請求項１から８のいずれか一項に記載のコンプレッサＣ用接続管１の成形・溶接デバイスの使用を含むことを特徴とする、プロセス。
【請求項１０】
接続管１をコンプレッサＣのハウジング２に溶接するためにフランジを同時に適切な位置で溶接・成形するための手段を備えることを特徴とする、請求項９に記載のコンプレッサ用接続管の成形・溶接プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にコンプレッサに使用するための管接続具（ダウエルとしても知られている）に同時成形・溶接を実施するためのデバイスおよびプロセスに関する。より具体的には、ここで提示されているプロセスは、製造プロセスのステップを縮小し、それにより製造プロセスをより効率的および経済的にする目的で、銅製管（吸気、プロセス、および排気用の接続具として使用される）を密閉型コンプレッサの冷凍用金属ハウジングに同時に成形・溶接することに関する。
【背景技術】
【０００２】
当技術分野で知られているように、密閉型コンプレッサは、冷凍システム全般で広く使用されるデバイスであり、構成要素は、冷却システムの配管を通る冷媒流体の循環を提供する役目を担う。吸気接続管および排気接続管は、それらの内側を冷凍システムの管に接続して、冷媒ガスをコンプレッサのハウジングに通して導く機能を有する。プロセスの接続管は、コンプレッサを冷凍システム内に据え付ける間における油および／または冷媒流体の注入の経路となる機能を有する。このような接続管は、ロウ付けによるシステムの管との接続のし易さに起因して、典型的には銅で作製されることが明確であるはずである。
【０００３】
しかし、このような機器の適正な動作は、これらの接続管とコンプレッサの金属ハウジングとの間の完全な密閉状態にも依存することが起こり、このような接続管が銅で製造され、コンプレッサのハウジングが一般的に鋼で製作されることから、このような溶接プロセスは著しく複雑になる。
【０００４】
アセンブリの最も知られている形態は、例えば特開２０１００３８０８７号明細書で開示されているように、コンプレッサのハウジングの穴と接続管との間に配置されるロウ付けの追加材料を使用することを提供する。この文献では、事前配置を必要とせずに接続管を使用することを含むが、このようなプロセスは、溶接のために追加材料を使用する必要があるという不利点を有する。
【０００５】
代替的技法が中国特許出願公開第１０１７８０６０２号明細書に提示されているが（添付の図２および図３参照）、これは、接続管１１０の外側表面全体を含むために配設された上方電極２００と下方電極２０１とを使用することを提供し、これらの電極は、約３０から８０ミリ秒の間に３００００から５００００アンペアの電流を通過させて銅を加熱し、銅をしなやかにして、圧縮力を印加することによって接続管１１０のフランジの銅が接触しているハウジング２の表面上にフランジの銅を溶接する役目を担う。しかし、このようなプロセスは銅製ダウエルの本体内にフランジ（１１１）が存在することを必要とすること、即ちプロセスにさらなるステップが必要であることが起こり、それにより本明細書で提案されている解決法と比較してプロセスをより複雑かつより高価にする。
【０００６】
密閉型コンプレッサ内に接続管を据え付ける別の例が、ブラジル特許第０６０３３９２−０号明細書に開示されており、そこでは、事前配置され、またフランジ１１１（部片の結合手段を構成する）が必然的に設けられる接続管１１０が、電極２００／２０１を介して電流を印加することによって、コンプレッサＣのハウジング２に直接溶接される。このプロセスの欠点は、溶接作業の前にフランジ１１１の事前配置が必要とされ、それにより製造プロセスに加えて複雑な作業が必要となり、プロセスが本明細書で提案されている解決法と比較してより高価であるということに関する。
【０００７】
現状技術の全てのプロセスは、接続管１１０の端部をコンプレッサＣの吸気穴および排気穴の内部に導入することを要求することに留意されたい。したがって、現状技術には、より効率的、簡単、および経済的であることに加えて、部品間の溶接が「頂部」タイプのものであることも可能にし、よって溶接用フランジの製造前に銅製管の事前成形を行う必要を解消し、ロウ付けのために追加材料を使用する必要を解消する溶接プロセスがないことに留意されたい。現在の技法には、接続管をコンプレッサのケーシングに成形・溶接することが単一のステップで、したがって著しくより迅速かつ経済的になされることを可能にするプロセスもない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−０３８０８７号公報
【特許文献２】中国特許出願公開第１０１７８０６０２号明細書
【特許文献３】ブラジル特許第０６０３３９２−０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の１つの目的は、フランジの成形と接続管の溶接とを同時に実施するプロセスであって、このような接続管はフランジのない銅製管であり、したがって、コンプレッサのハウジングへの接続管の接続（溶接）前に事前成形を必要としないプロセスを提供することである。
【００１０】
本発明の目的は、銅製接続管とコンプレッサの通常は鋼であるハウジングとの間の頂部溶接のためのプロセスを提供することでもある。
【００１１】
本発明の目的のうちの別の目的は、フランジの成形と接続管の溶接とを同時に実施するプロセスであって、力を発生させ接続管をコンプレッサのハウジングに対して変位させるための要素としてサーボメータを使用することが好ましいプロセスを提供することである。
【００１２】
本発明の目的のうちのさらなる別の目的は、接続管に圧縮力を印加するための停止部を使用するプロセスを提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、接続管とコンプレッサのハウジングとの間の溶接が、知られている技法によってなされる溶接に用いられる約１１００ｋｇｆの力の代わりに、２００から５００ｋｇｆの範囲内で構成される力を印加することによってなされるプロセスを提供することである。
【００１４】
さらには、本発明の目的は、接続管とハウジングの穴との間の位置合わせを提供することに加えて、接続管の直径よりも大きな直径の下方電極で実行されることから、同時成形・溶接ステップ中のガスの通り穴と接続管との狭窄も防止し、それにより、溶接の力によって引き起こされるハウジングの変形も防止するガイドピンを使用する溶接プロセスについて記載することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の目的は、コンプレッサ用接続管の同時成形・溶接デバイスによって達成され、このような接続管は、コンプレッサのハウジング内に存在するその吸気チャネルと排気チャネルとを構成するガス通り穴に係合する実質的に円筒状の本体によって画定される。
【００１６】
本発明の主な実施形態の１つでは、前記デバイスは、
−  インバータセットの極のうちの一方と協働しトランスフォーマと協働する上方電極ホルダと、
−  上方電極ホルダと協働し接続管の上方領域と協働する上方電極と、
−  上方電極ホルダと協働し接続管の上方端部と協働する溶接力印加停止部と、
−  インバータセットの他方の極と協働しトランスフォーマと協働する下方電極ホルダと、
−  下方電極ホルダの内側表面と協働する電気絶縁手段と、
−  下方電極ホルダと協働しコンプレッサのハウジングと協働する下方電極ホルダであり、底部電極の内径は上方電極の外径以上である、下方電極ホルダと、
−  電気絶縁手段の内側領域に結合され、コンプレッサのハウジングのガス通り穴と協働し接続管と協働する心だしピンと、を備える。
【００１７】
また本発明の好ましい実施形態の１つによれば、下方電極ホルダ、電気絶縁手段、下方電極、および心だしピンは、成形・溶接デバイスの下方構成要素を構成する。
【００１８】
上方電極ホルダに加えて、上方電極、および溶接力印加停止部は成形・溶接デバイスの上方構成要素を構成する。
【００１９】
要するに、本発明の好ましい実施形態によって構成されたデバイスは、接続管とコンプレッサのハウジングとの間の頂部溶接を可能にするための手段を備える。
【００２０】
接続管の内径はコンプレッサのハウジングのガス通り穴の直径と等しいことが好ましい。
【００２１】
また、好ましい形態では、本デバイスの溶接力印加停止部は、２００から５００ｋｇｆの範囲内、より具体的には３３０から４００ｋｇｆの範囲に含まれる強度で機能する。
【００２２】
上方デバイスは、同時の変位が起こらずに電流パルスの印加を可能にすることが好ましい。
【００２３】
本発明の目的は、
−  上方電極ホルダの内部に位置付けられた力印加停止部が接続管の頂縁部に到達するまで、上方電極を接続管のまわりに結合することによって、成形・溶接デバイスの上方構成要素を位置決めするステップと、
−  コンプレッサのハウジングのガス通り穴を通過した心だしピンの端部を位置パラメータとして使用して、コンプレッサのハウジングの表面への接続管の近置を提供するために変位機構、好ましくはサーボメータを駆動するステップと、
−  圧縮・溶接力を起動させ、安定化時間中それを維持するステップと、
−  上方デバイスを変位させずに、３０から５０ｋＡの範囲の強度の第１電流パルスを印加するステップと、
−  電流の印加を一時停止し、上方デバイスを変位させて、フランジを形成する溶接力が結果として増大するステップと、
−  部片の溶接時間から実際上なる、第２電流パルスを印加するステップと、
−  より良い溶接条件を提供するために、力の印加を維持しながら電流の印加を一時停止するステップと、
−  上方電極を休止位置に移行させるステップと、
を実施するために、コンプレッサ用接続管の成形・溶接デバイスの使用を含むコンプレッサ用接続管の成形・溶接プロセスによっても達成される。
【００２４】
この成形・溶接プロセスは、要するに、接続管をコンプレッサのハウジングに溶接するためにフランジを同時に適切な位置で成形・溶接するための手段を備えることに留意されたい。
【００２５】
本発明は、以下に図面に基づいてさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一般的な冷却システムの管に接続するための接続管が設けられたコンプレッサの立面図である。
【図２】現状技術で使用される接続管の長手断面図である。
【図３】銅製接続管とコンプレッサとの間の溶接を行うのに現状技術で使用される構成要素の概略断面図である。
【図４】本発明のプロセスによって接続管を成形するのに使用されることが可能である銅製管の長手断面図である。
【図５】本発明の接続管の成形・溶接プロセスで使用される構成要素の概略断面図である。
【図６】現状技術で用いられる溶接プロセスの変動要素の図である。
【図７】本発明の成形・溶接プロセスの変動要素の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、本発明は、理解し易くするために参照番号が付された添付の図面に基づいて詳しく説明される。
【００２８】
本発明の目的である同時成形・溶接プロセスは、密閉型コンプレッサ２のハウジングへの銅製接続管１の適正な固定を目指し、このような接続管１（図４）は実質的に円筒状の本体によって画定され、均一で直線的な外側表面１１を有し、これは、フランジ１１１に嵌め合されてハウジング２への溶接表面のように作用するために必然的に事前に成形されなければならない現状技術の接続管１１０（図２）とは異なる。
【００２９】
添付の図５によって詳しく分かるように、本発明の成形デバイスは、上方では、インバータセットの極のうちの一方とトランスフォーマとに接続されて作用する、その端部で結合された状態を維持する上方電極ホルダ３と、接続管１の上方領域に結合されるように実質的に円筒状の配置の上方電極４とから構成される。成形デバイスの下方構成要素は、インバータセットの他方の極とトランスフォーマとに接続された下方電極ホルダ５を備え、このような下方電極ホルダは、電極４および９によって供給された電流がハウジング２の内側および外側箇所に印加されて心だしピンの早期の摩耗を引き起こし得ることを防止するために、電気絶縁手段６と、心だしピン７と、上方電極４の外径以上の内径を有する下方電極８とを収容する。
【００３０】
比較する目的で、添付の図３から分かるように、現状技術で使用される溶接プロセスでは、下方電極２０１および上方電極２００は溶接中に重ね合わされ、結果として高温過ぎる加熱をもたらし、高温過ぎる加熱が時として最終的にはコンプレッサのハウジング自体の構造にも影響を与え、加えて、上述の説明のように心だしピン２０３の寿命を縮めることが明確であるはずである。
【００３１】
さらには、現状の技法では、接続管をコンプレッサのハウジングに据え付けるための２つの別々のステップ、フランジを作製するために接続管を成形する事前ステップと、既にフランジ付けされた管をコンプレッサのハウジングに溶接するための別のステップとを要求する。提案されている本発明では、２つの手順がプロセスの単一ステップで同時に実施され、それによりプロセスをより速くかつより経済的にする。
【００３２】
図５で分かるように、ここで提示されているデバイスおよび手順では、接続管が接続されるガス通り穴の直径と等しい内径を有する接続管１を使用することが可能であるように、溶接は頂部になされる。したがって、このような構成では、接続管１の溶接表面は、その下方縁部になり、それにより、銅製管の事前成形を必要とするフランジの存在の必要を解消する。現在の技法では、接続管上に事前成形されたフランジの存在が必要であることに加えて、その端部は、コンプレッサのハウジングの雄型穴に結合することを可能にする直径を有さなければならない（図３参照）。
【００３３】
この容易性に加えて、心だしピン７の使用は、銅が、電極４および９からの電流の通過によって延性にされた後、ハウジングの穴２の内側領域を変形させる通路を見出すのを防止し、即ち銅がガスの通路を妨害せず、よってコンプレッサの性能を妨げないことに留意されたい。
【００３４】
本明細書の他の重要な点は、プロセスを実施するのに使用される圧縮力に関する。現在の技法の溶接プロセスでは、約１１００ｋｇｆの強度の圧縮力が必要とされる。この強度の力を印加する間、３０から５０ｋＡの単一電流パルスの印加がなされる。図６に示された図は、知られているプロセスの上方電極の変動要素電流、力、および変位をグラフで示している。
【００３５】
本発明のプロセスでは、溶接デバイスの構成とサーボメータの優先的使用とに起因して、接続管１の溶接に必要な圧縮力は好ましくは２００から５００ｋｇｆを含み、即ち知られているプロセスによって要求されるものよりもはるかに低い。さらには、提案されているプロセスでは、溶接は２つのステップで、つまり、銅を加熱し銅をしなやかにしフランジの成形ステップをし易くするための第１パルスと、効果的な溶接のための第２パルスとの２つの電流パルスを印加することによって実施される。図７の図は、プロセスの各ステップの効果を示すことに加えて、プロセスで使用される変動要素を概略的に示す。
【００３６】
よって、本発明の目的であるコンプレッサ用接続管の成形・溶接プロセスのステップは、
−  心だしピン７が流体通り穴の中に嵌め合されるように、コンプレッサＣのハウジング２の内側領域を成形・溶接デバイスの下方構成要素上に位置決めするステップと、
−  上方電極ホルダ３の内部に位置付けられた力印加停止部１０が接続管１の頂縁部に到達するまで、接続管１を上方電極４内に位置決めするステップと、
−  コンプレッサのハウジングＣのガス通り穴を通過した心だしピン７の端部を位置パラメータとして使用して、コンプレッサのハウジング２の表面への接続管１の近置を提供するためにサーボメータを駆動するステップと、
−  圧縮・溶接力を起動させ、安定化時間中前記力を維持するステップと、
−  上方デバイスを変位させずに、３０から５０ｋＡの間の範囲の強度の第１電流パルスを印加するステップであり、予備加熱時間と呼ばれる場合のあるステップと、
−  電流の印加を一時停止し、上方デバイスを変位させて、フランジを形成する溶接力が結果として高まるステップと、
−  部片溶接時間から実際上なる、第２電流パルスを印加するステップと、
−  より良い溶接条件を提供するために、力の印加を維持しながら電流の印加を一時停止するステップと、
−  上方電極を休止位置に移行させるステップと、
である。
【００３７】
よって、プロセスの終わりには、電流パルスの印加によってもたらされる加熱中に成形された銅製接続管１の下方端部は、停止部によって印加された力に起因して、それに従った場合、コンプレッサのハウジングのガス通り穴のまわりに定着する。
【００３８】
本発明の目的であるプロセスは、適切な位置で成形されることによって、溶接材料が接続管の材料／本体と一体にされ、よって機器の効率を損ねる可能性のある損傷または破砕を受けがちな脆弱な箇所の存在を最小限に抑えるという利点も有する。
【００３９】
本発明の好ましい構成方式が示されたが、必要な保護の要旨および範囲とから逸脱せずに、当業者によって任意の省略、置き換え、電極の逆転、および構成変更がなされ得ることが理解されることに留意されたい。また、実質的に同じ方式で同じ機能を実施して同じ結果を達成する要素の組合せの全てが本発明の範囲内にあることが言明される。他者によって述べられる実施形態の要素の置き換えも完全に意図および想到されている。
【００４０】
しかし、上記図に基づいてなされた説明は、本発明のシステムに実現可能な実施形態の一部にのみ言及するものであり、その実際の範囲は添付の特許請求の範囲で明確に記載されていることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015523215.tif 000008
【図７】
2015523215.tif 000009
【国際調査報告】
2015523215.tif 000010
2015523215.tif 000011