CN1910004A - 铝储液器的焊接结构及焊接方法以及热交换器 - Google Patents

铝储液器的焊接结构及焊接方法以及热交换器 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够减少焊接不良并能够实现冷冻机油的顺利的流动的铝储液器焊接结构及焊接方法以及热交换器。该铝储液器的焊接结构具备：具有焊道加工部的铝导管、铝储液器、不锈钢套管，不锈钢套管端面被与铝导管端面对齐地插入铝导管端部，铝导管向铝储液器端部插入，直至焊道加工部，铝导管、铝储液器、以及不锈钢套管在相互重合的连接部被焊接。

Description

铝储液器的焊接结构及焊接方法以及热交换器
技术领域
本发明涉及铝储液器的焊接结构及焊接方法以及具备了该铝储液器的焊接结构的热交换器。
背景技术
一般来说，在家庭用冰箱等中所使用的热交换器中，铝储液器和铝导管的焊接结构已知是如下的储液器焊接结构，即，插入在铝储液器和铝导管的连接部的内周所具有的不锈钢套管，将连接部的外周焊接。但是，近年来，由于在冰箱等家电产品中已经实现了进一步的低成本化，另外，所用介质也已经使用可燃性制冷剂，因此在作为内部功能部件的热交换器中，也要求低成本化，并且要求提高焊接可靠性。但是，铝焊接部会产生焊接不良，需要进行修整或再次生产，从而难以降低生产成本。另外，作为其他的问题，在储液器出口的焊接结构中，是优先考虑减少焊接不良的构造，因此就会成为妨碍冷冻机油向压缩机的流动的构造，从而有可能因冷冻机油不足而影响压缩机的可靠性。
基于以上的情况，希望有同时满足焊接不良的减少和冷冻机油的顺利的流动的焊接结构及焊接方法。
图6是特开平7-185889号公报中所记载的以往的铝导管焊接结构剖面图。
如图6所示，在内部流动有制冷剂2的铝导管4、铝储液器5的连接部12的内周插入不锈钢套管8而焊接连接部12的外周的铝导管焊接结构中，在铝储液器5的内周设置阶梯13，将铝导管4的外周插入该阶梯13，并且使该重合了的铝导管4的连接部12位于不锈钢套管8的大致中央处，将该连接部12的外周焊接。
但是，所述以往的构成中，因设于铝储液器5中的阶梯13使阶梯部壁厚变薄，在焊接时所必需的铝量减少，因此需要进行利用铝填充焊丝等的铝材料供给。该情况下，如果焊接技能差，则无法进行恰当的铝材料供给，从而产生焊接不良。另外，由于不锈钢套管8难以定位，与铝导管4的密接性差，因此在焊接时会有因滑动或落下而产生焊接不良的情况。另外，当在铝储液器的出口侧，即制冷剂液流下流侧采用了以往的构造时，则由于在构造上不锈钢套管8向铝储液器5内飞出，因此就会妨碍流经铝储液器内壁11的冷冻机油向压缩机的流动，从而有压缩机破损等使压缩机可靠性降低的问题。
发明内容
铝储液器的焊接结构为，具备：
具有焊道加工部的铝导管、
将铝管两端拉深加工而成形的铝储液器、
不锈钢套管，
不锈钢套管端面被与铝导管端面对齐地插入铝导管端部，
铝导管被向铝储液器端部插入，直至焊道加工部，
将铝导管、铝储液器、锈钢套管在相互重合的连接部焊接。
热交换器具备所述的铝储液器的焊接结构。
铝储液器的焊接方法为，具备：具有焊道加工部的铝导管、将铝管两端拉深加工而成形的铝储液器、不锈钢套管，
在将不锈钢套管端面与铝导管端面对齐地插入铝导管端部后，将铝导管向铝储液器端部插入，直至焊道加工部，
将铝导管、铝储液器、不锈钢套管在相互重合的连接部焊接。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的铝储液器焊接结构剖面图。
图2是相同实施方式的不锈钢套管立体图。
图3是本发明的实施方式2的铝储液器焊接结构剖面图。
图4是相同实施方式的不锈钢套管立体图。
图5是具备了本发明的实施方式1、2的铝储液器焊接结构的热交换器的主视图。
图6是以往的铝导管焊接结构剖面图。
具体实施方式
本发明是解决了所述以往的问题的方案，其目的在于，提供如下的铝储液器焊接结构，即，可以充分地抑制焊接部的焊接不良的发生，并且能够实现冷冻机油的顺利的流动。
为了解决所述以往的问题，本发明的铝储液器焊接结构为，在将不锈钢套管按照使不锈钢套管端部与铝导管端面对齐的方式插入了铝导管内周后，将铝导管端面向铝储液器插入，直至焊道加工部位置，将相互重合了的连接部焊接。
这样，就可以不将铝导管壁厚减薄地焊接，从而不需要高超的焊接技能，而焊接不良很少，可以实现生产成本的抑制。另外，由于不会有不锈钢套管向铝储液器内飞出的情况，因此能够实现冷冻机油的顺利的流动。
本发明是如下的铝储液器焊接结构，即，由具有焊道加工部的铝导管、将铝管两端拉深加工而成形的铝储液器、不锈钢套管构成，不锈钢套管端面被与铝导管端面对齐地插入铝导管端部，铝导管被向铝储液器端部插入，直至焊道加工部，将铝导管、铝储液器和不锈钢套管在相互重合的连接部焊接。根据本发明，由于可以在焊接部确保足够的铝量，因此就能够实现焊接不良的减少。另外，在铝焊接时所通常使用的铝填充焊丝的使用也被减少，可以实现生产成本的降低。另外，由于不锈钢套管不会从铝导管中飞出，因此冷冻机油就可以顺利地流动，可以提高压缩机的可靠性。
另外，本发明的不锈钢套管是被成形为圆筒状的不锈钢板，圆筒部的外面与所述铝导管的内面密接。本发明由于可以使不锈钢套管的外面整体与铝导管内面密接，因此就能够防止焊接时的滑动或落下，从而可以实现焊接不良的进一步的减少。
另外，本发明的不锈钢套管是将不锈钢管的一方的端面向管外方向弯曲的形状，由于在套管中没有狭缝，因此不会有铝焊接时的铝焊透，在焊接部可以确保足够的铝壁厚，因此能够实现焊接不良的减少。另外，利用端面的弯曲部，插入时的定位变得更为容易，可以将作业性优化，实现生产成本的抑制。
另外，本发明是铝导管端部位于比拉深加工部内面切线和铝储液器内壁的交点更靠端面方向的位置的构造，不会妨碍流经铝储液器内壁的冷冻机油的流动，可以提高压缩机的可靠性。
另外，本发明是在铝导管外面设置了固定不锈钢套管的凿密部的构造，由于可以更为牢固地将不锈钢套管固定，因此能够防止不锈钢套管的滑动或落下，可以实现焊接不良的减少。
另外，本发明是铝储液器端面的角在内外都设为近似直角的构造，因可以在焊接部确保足够的铝量，就能够实现焊接不良的进一步的减少。另外，在铝焊接时所通常使用的铝填充焊丝的使用也被减少，可以实现生产成本的降低。
另外，本发明是具备了铝储液器的焊接结构的热交换器，可以提供能够减少焊接不良而实现生产成本的降低的热交换器。
另外，本发明是如下的铝储液器焊接方法，即，由具有焊道加工部的铝导管、将铝管两端拉深加工而成形的铝储液器、不锈钢套管构成，在不锈钢套管端面被与铝导管端面对齐地插入铝导管端部后，铝导管被向铝储液器端部插入，直至焊道加工部，将铝导管、铝储液器和不锈钢套管在相互重合的连接部焊接。本发明由于在焊接部可以确保足够的铝壁厚，因此可以减少焊接不良。另外，在铝焊接时所通常使用的铝填充焊丝的使用也被减少，可以实现生产成本的降低。另外，由于不锈钢套管不会从铝导管中飞出，因此冷冻机油就可以顺利地流动，可以提高压缩机的可靠性。
以下，将在参照附图的同时，对本发明的实施方式进行说明。对于与以往相同的构成，使用相同符号，将详细的说明省略。而且，本发明并不受该实施方式限定。
(实施方式1)
图1是本发明的实施方式1的铝储液器焊接结构剖面图，图2是相同实施方式的不锈钢套管立体图。图1、图2中，铝储液器焊接结构1由铝导管4、铝储液器5、不锈钢套管8构成，其中，铝导管4被在例如冰箱的冷冻系统内所使用的储液器的出口中使用，是在内部流动有制冷剂2的传热管，具有焊道加工部3；铝储液器5具有如下的作用，即，贮留液体制冷剂，不使液体制冷剂直接地向压缩机(未图示)流动，而是在利用热交换器(使用图5在后面说明)的热负载将其气化后，送入压缩机；不锈钢套管8具有防止在焊接时由向铝导管4的内部的铝焊透造成的铝导管的堵塞的作用。不锈钢套管8是如下的构造，即，将一片不锈钢板冲压成形，外周6被制成圆筒形，在长边方向具有1～1.5mm宽的狭缝开口部7。而且，这里所说的铝除了纯铝以外，还包括铝合金，对于不锈钢，从防腐蚀的观点考虑，优选使用奥氏体类。
对于如上所示地构成的铝储液器焊接结构1，以下将说明其动作、作用。
首先，向铝导管4的内周插入不锈钢套管8。此时，不锈钢套管8的端面被插入至与铝导管4的端面对齐的位置。不锈钢套管8由于有1～1.5mm宽的狭缝开口部7，而被暂时地沿圆周方向收缩地插入。在插入后，因反弹效应而略为复原，由此不锈钢套管8就与铝导管4的内周牢固地压接。而且，也可以设置插入后使铝导管4的外面变形或者产生凹痕等的凹陷等，即，设置凿密部9，从而更为牢固地固定。
另外，因在不锈钢套管8的外周6没有阶梯，从而可以使不锈钢套管8的外面与铝导管4的内面牢固地密接，可以防止焊接时的滑动或落下。另外，能够将铝导管4和不锈钢套管8的间隙最小化，从而可以确保焊接时的铝量，进而减少焊接不良。
继而，插入了不锈钢套管8的不锈钢导管4被向铝储液器5的内周插入，直至焊道加工部3，铝导管4、铝储液器5和不锈钢套管8被重合。而且，为了确保焊接时的铝量，铝储液器5的端面的角最好内外都设为近似直角，而不设置倒角等。
另外，因使铝导管4向铝储液器5中的插入量位于比铝储液器拉深加工部内面10的切线和铝储液器内壁11的交点更靠端面方向侧的位置，铝导管4及不锈钢套管8就不会向铝储液器5内飞出，从而很难阻碍流经铝储液器内壁11的冷冻机油的流动，因此可以提高压缩机可靠性。
然后，相互重合了的连接部12的外周被焊接。这样，由于可以在焊接部确保足够的铝量，因此可以减少焊接不良，实现修整或再次生产等的减少，从而能够实现生产成本的降低。
另外，由于还可以减少由焊接不良导致的制冷剂泄漏，因此通过在冰箱等冷冻系统内的热交换器中使用该焊接结构，还可以减少在使用异丁烷或丙烷等可燃性制冷剂时的由制冷剂泄漏造成的着火的危险性。另外，由于铝导管4及不锈钢套管8不会向铝储液器5内飞出，因此不会妨碍冷冻机油的流动，可以提高压缩机的可靠性。
像这样，本发明的铝储液器焊接结构及焊接方法由于可以充分地减少焊接不良，并且能够实现冷冻机油的顺利的流动，因此可以适用于以铝作为主体的冷冻冷藏及空调用、汽车用、热水供给器用的热交换器等用途中。
(实施方式2)
图3是本发明的实施方式2的铝储液器焊接结构剖面图，图4是相同实施方式的不锈钢套管立体图。图3、图4中，铝储液器焊接结构1由铝导管4、铝储液器5、不锈钢套管8构成，其中，铝导管4被在例如冰箱的冷冻系统内所使用的储液器的出口中使用，是在内部流动有制冷剂2的传热管，具有焊道加工部3；铝储液器5具有如下的作用，即，贮留液体制冷剂，不使液体制冷剂直接地向压缩机(未图示)流动，而是在利用热交换器(使用图5在后面说明)的热负载将其气化后，送入压缩机；不锈钢套管8具有防止在焊接时由向铝导管4的内部的铝焊透造成的铝导管的堵塞的作用。不锈钢套管8是如下的构造，即，将不锈钢管的一方的端面向管外方向弯曲加工而具有弯曲部8a。而且，这里所说的铝除了纯铝以外，还包括铝合金，对于不锈钢，从防腐蚀的观点考虑，优选使用奥氏体类。
对于如上所示地构成的铝储液器焊接结构1，以下将说明其动作、作用。
首先，向铝导管4的内周插入不锈钢套管8。此时，由于不锈钢套管8的弯曲部8a停止于与铝导管4的端面对齐的部位，因此可以容易地进行不锈钢套管8的定位，从而可以提高生产性，降低生产成本。而且，为了防止不锈钢套管8的滑动或落下，另外为了使焊接时的铝焊透量最少，不锈钢套管8中所用的不锈钢管的外径被设定为比要插入的铝导管4的内径略小的直径。
另外，也可以在铝导管4上设置凹痕等凹陷，即设置凿密部9而固定。由于在使用了不锈钢管的不锈钢套管8上，在圆周上没有狭缝或阶梯，因此就可以使不锈钢套管8的外周6与铝导管4的内面密接，可以防止焊接时的滑动或落下。另外，在焊接时完全没有铝焊透，可以确保焊接时的铝量，从而减少焊接不良，并且可以完全地防止铝管堵塞。
然后，插入了不锈钢套管8的不锈钢导管4被向铝储液器5的内周插入，直至焊道加工部3，铝导管4、铝储液器5和不锈钢套管8被重合。而且，为了确保焊接时的铝量，铝储液器5的端面的角最好内外都设为近似直角，而不设置倒角等。另外，通过按照位于比铝储液器拉深加工部内面10的切线和铝储液器内壁11的交点更靠端面方向侧的位置的方式来决定铝导管4向铝储液器5中的插入量，就可以使铝导管4及不锈钢套管8不会向铝储液器5内飞出，因而就很难阻碍流经铝储液器内壁11的冷冻机油的流动，因此可以提高压缩机可靠性。
然后，相互重合了的连接部12的外周被焊接。这样，由于可以在焊接部确保足够的铝量，因此可以减少焊接不良，实现修整或再次生产等的减少，从而能够实现生产成本的降低。
另外，由于还可以减少由焊接不良导致的制冷剂泄漏，因此通过在冰箱等冷冻系统内的热交换器中使用该焊接结构，还可以减少在使用异丁烷或丙烷等可燃性制冷剂时的制冷剂泄漏。另外，由于铝导管4及不锈钢套管8不会向铝储液器5内飞出，因此不会妨碍冷冻机油的流动，可以提高压缩机的可靠性。
对于具备了实施方式1、实施方式2中所说明的储液器的焊接结构的热交换器，将与图5一起说明如下。
图5是具备了本发明的实施方式1、2的储液器焊接结构的热交换器的主视图。
热交换器100由将直管部101a及曲管部101b弯曲加工为连续的蜿蜒状而成的制冷剂管101、固定于制冷剂管101的外表面的散热片102构成。
铝储液器5被与制冷剂管101的头端和铝导管4连接。
像这样，本发明的铝储液器焊接结构及焊接方法由于可以充分地减少焊接不良，并且能够实现冷冻机油的顺利的流动，因此可以适用于以铝作为主体的冷冻冷藏及空调用、汽车用、热水供给器用的热交换器等用途中。
从以上的各实施方式中的说明可以清楚地看到，本发明可以提供能够充分地减少焊接不良并且能够实现冷冻机油的顺利的流动的铝储液器焊接结构及焊接方法以及热交换器。
如上所示，本发明的铝储液器焊接结构及焊接方法由于可以充分地减少焊接不良，并且能够实现冷冻机油的顺利的流动，因此可以适用于以铝作为主体的冷冻冷藏及空调用、汽车用、热水供给器用的热交换器等用途中。

Claims (8)

1.一种铝储液器的焊接结构，其具备具有焊道加工部的铝导管、将铝管两端拉深加工而成形的铝储液器、以及不锈钢套管，
在所述铝导管端部插入所述不锈钢套管，且所述不锈钢套管的端面与所述铝导管端面对齐，
所述铝导管向所述铝储液器端部插入，直至所述焊道加工部，
所述铝导管、所述铝储液器、以及所述不锈钢套管在相互重合的连接部被焊接。
2.根据权利要求1所述的铝储液器的焊接结构，其中，所述不锈钢套管是成形为圆筒状的不锈钢板，其圆筒部的外周与所述铝导管的内面密接。
3.根据权利要求1所述的铝储液器的焊接结构，其中，所述不锈钢套管中，不锈钢管的一个端面向管外方向弯曲。
4.根据权利要求1所述的铝储液器的焊接结构，其中，所述铝导管端部位于与拉深加工部内面切线和所述铝储液器内壁的交点相比更靠端面方向的位置。
5.根据权利要求1所述的铝储液器的焊接结构，其中，在所述铝导管外面设置有固定所述不锈钢套管的凿密部。
6.根据权利要求1所述的铝储液器的焊接结构，其中，所述铝储液器端面的角内外都是直角。
7.一种热交换器，其具备如权利要求1～6中任意一项所述的铝储液器的焊接结构。
8.一种铝储液器的焊接方法，其具备具有焊道加工部的铝导管、将铝管两端拉深加工而成形的铝储液器、以及不锈钢套管，
在所述铝导管端部插入所述不锈钢套管并使所述不锈钢套管的端面与所述铝导管端面一致后，所述铝导管向所述铝储液器端部插入，直至所述焊道加工部，
对所述铝导管、所述铝储液器、以及所述不锈钢套管，在相互重合的连接部进行焊接。
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