DE212015000062U1

DE212015000062U1 - Widerstandsschweißvorrichtung für Metallrohr, unter Verwendung von Widerstandsschweißen geschweißtes Metallrohr, Kältevorrichtung, die dieses verwendet, und Kühleinrichtung

Info

Publication number: DE212015000062U1
Application number: DE212015000062.1U
Authority: DE
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2016-09-19
Anticipated expiration: 2025-02-13
Also published as: CN206277027U; WO2015122182A1

Abstract

Metallrohr (200, 202), enthaltend: zylindrische Rohre, wobei jedes der zylindrischen Rohre einen Endbereich aufweist, und Flansche (201, 203, 205, 206, 209, 210), wobei jeder der Flansche (201, 203, 205, 206, 209, 210) am Endbereich jedes der zylindrischen Rohre vorgesehen ist, wobei die Flansche (201, 203, 205, 206, 209, 210) so angeordnet sind, dass sie einander gegenüber stehen, und die Endbereiche der zylindrischen Rohre durch ein Widerstandsschweißen verschweißt werden, wobei die Flansche (201, 203, 205, 206, 209, 210) einen Flächenkontakt miteinander aufweisen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Vorrichtung betrifft eine Widerstandsschweißvorrichtung für Metallrohre, durch Widerstandsschweißen geschweißte Metallrohre, eine Kältevorrichtung und eine Kühleinrichtung, die die Metallrohre verwenden.
Technischer Hintergrund
Üblicherweise wird Hartlöten zum Verbinden von Metallrohren, beispielsweise Kupferrohren, verwendet, die einen Kältekreis einer Kühleinrichtung bilden, wie etwa eines Kühlschranks. Beim Hartlöten wird Kupfer- oder Silberlot auf einen Verbindungs- bzw. Schweißteil aufgebracht, während ein Lötbrenner den Teil erwärmt (siehe beispielsweise Patentschrift 1).
Jedoch benötigt bei einer Lötarbeit für Metallrohre, die einen Kältekreis einer Kühleinrichtung bilden, wie etwa eines Kühlschranks, das Fertigungsverfahren kompetente Lötarbeiter, und die Verfahrensqualität hing vom Fachkönnen der Lötarbeiter ab. Als besondere Probleme können beim Erwärmen von Rohren mit dem Brenner zu hohe Temperaturen der Rohre diese schmelzen oder einen Kältemittelaustritt aufgrund einer Erzeugung von Hohlräumen bzw. Fehlstellen im Lot verursachen. Umgekehrt verursachen zu niedrige Temperaturen der Rohre beim Erwärmungsvorgang ein schlechtes Ausbreiten des Lots über den gesamten Umfang der Rohre, was ebenfalls eine Erzeugung von Kältemittelaustritt verursachen kann. Der Kältemittelaustritt an einem Rohrverbindungsabschnitt des Kältekreises ist ein fataler Defekt für den normalen Betrieb einer Kältevorrichtung und Kühleinrichtung.
Außerdem erfordert das Verwenden des Lötbrenners Energiekosten, wie etwa von Brenngas und Sauerstoffgas, und zusätzliche Materialkosten, wie etwa von Flussmittel zum Verhindern von Oxidation. Weiter erzeugt das Verwenden des Brenners vom Standpunkt des Umweltschutzes eine Gefahr der Erhöhung der CO₂-Emission.
Die vorliegende Vorrichtung schafft eine Kältevorrichtung und eine Kühleinrichtung – ohne vom Fachkönnen der Arbeiter beim Metallrohr-Lötverfahren abhängig zu sein –, die in der Lage sind, einen vereinfachten Fertigungsvorgang, eine Verbesserung der Qualität, eine Kostenreduktion und eine Verbesserung des Umweltschutzes zu bieten.
Literaturverzeichnis
Patentliteratur

Patentschrift 1: Japanische ungeprüfte Patentanmedlungsveröffentlichung Nr. 61-49974

Zusammenfassung der Vorrichtung
Ein Metallrohr nach der vorliegenden Vorrichtung ist aus zylindrischen Rohren aufgebaut, die durch ein Widerstandsschweißen miteinander verschweißt sind. Ein Endbereich jedes der zylindrischen Rohre weist einen Flansch auf, um einen Flächenkontakt zwischen den Flanschen herzustellen. Bei derart angeordneten Flanschen, dass sie einen Kontakt Fläche-an-Fläche miteinander aufweisen, werden die Rohre durch Widerstandsschweißen verschweißt.
So aufgebaute zylindrische Rohre können ohne die Notwendigkeit des herkömmlich verwendeten Hartlötens verschweißt werden und bieten eine hohe Verfahrensqualität, ohne vom Fachkönnen von Schweißern bzw. Lötarbeitern abhängig zu sein. Weiter wird beim Arbeitsgang des Widerstandsschweißens der Schweißteil der zylindrischen Rohre durch den Elektrodenteil der Schweißmaschine stabil gehalten. Dies sorgt für ein zuverlässiges Schweißen und verbessert die Zuverlässigkeit beim Schweißen der Metallrohre.
Die Widerstandsschweißvorrichtung nach der vorliegenden Vorrichtung ist eine Vorrichtung zum Schweißen zylindrischer Metallrohre. Die Endbereiche der Metallrohre weisen einen Flansch auf, um einen Flächenkontakt miteinander herzustellen, und die Widerstandsschweißvorrichtung weist einen Widerstandsschweißelektrodenteil auf, der beim Widerstandsschweißen dem Flansch gegenübersteht.
Der Aufbau ermöglicht das Schweißen zylindrischer Rohre mit hoher Verfahrensqualität, ohne vom Fachkönnen von Lötarbeitern abhängig zu sein. Weiter wird beim Arbeitsgang des Widerstandsschweißens der Schweißteil der zylindrischen Rohre durch den Elektrodenteil der Schweißmaschine stabil gehalten. Dies sorgt für ein zuverlässiges Schweißen und verbessert die Zuverlässigkeit beim Schweißen der Metallrohre.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt einen vertikalen Schnitt des Aufbaus einer Kühleinrichtung (eines Kühlschranks) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung.
2 zeigt schematisch den mechanischen Bereich der Kühleinrichtung (des Kühlschranks) nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung.
3 ist eine perspektivische Ansicht des mechanischen Bereichs der Kühleinrichtung (des Kühlschranks) nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung.
4 zeigt schematisch Metallrohre, die durch Widerstandsschweißen zu schweißen sind und den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden sollen.
5 zeigt schematisch weitere Metallrohre, die durch Widerstandsschweißen zu schweißen sind und den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden sollen.
6 zeigt schematisch weitere Metallrohre, die durch Widerstandsschweißen zu schweißen sind und den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden sollen.
7 zeigt schematisch weitere Metallrohre, die durch Widerstandsschweißen zu schweißen sind und den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden sollen.
8 zeigt schematisch weitere Metallrohre, die durch Widerstandsschweißen zu schweißen sind und den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden sollen.
9A zeigt schematisch den Aufbau einer Widerstandsschweißmaschine zum Schweißen der Metallrohre, die den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden.
9B zeigt schematisch den Hauptteil des Aufbaus der Widerstandsschweißmaschine zum Schweißen der Metallrohre, die den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden.
10A zeigt schematisch den Aufbau der Metallrohre, – wobei ein Elektrodenteil der Widerstandsschweißmaschine noch nicht angebracht ist –, die den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden.
10B zeigt schematisch den Aufbau der Metallrohre, – wobei der Elektrodenteil der Widerstandsschweißmaschine angebracht ist –, die den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden.
Beschreibung einer Ausführungsform
Nachstehend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Vorrichtung nicht auf den in der beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Aufbau beschränkt ist.
Beispielhafte Ausführungsform
1 zeigt einen vertikalen Schnitt des Aufbaus einer Kühleinrichtung (eines Kühlschranks) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung. 2 zeigt schematisch den mechanischen Bereich der Kühleinrichtung (des Kühlschranks) nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung. 3 ist eine perspektivische Ansicht des mechanischen Bereichs der Kühleinrichtung (des Kühlschranks) nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung. 4 zeigt schematisch Metallrohre, die durch ein Widerstandsschweißen zu schweißen bzw. verschweißen sind und den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden sollen. 5 bis 8 zeigen weitere Metallrohre, die durch das Widerstandsschweißen zu schweißen bzw. verschweißen sind und den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden sollen. 9A zeigt schematisch den Aufbau einer Widerstandsschweißmaschine zum Schweißen bzw. Verschweißen der Metallrohre des Kältekreises der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung. 9B zeigt schematisch den Hauptteil des Aufbaus der Widerstandsschweißmaschine zum Schweißen bzw. Verschweißen der Metallrohre, die den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden. 10A zeigt schematisch den Aufbau der Metallrohre, – wobei ein Elektrodenteil der Widerstandsschweißmaschine noch nicht angebracht ist –, die den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden. 10B zeigt schematisch den Aufbau der Metallrohre, – wobei der Elektrodenteil der Widerstandsschweißmaschine angebracht ist –, die den Kältekreis der Kältevorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung bilden.
In 1 bis 3 ist das Kühlschrank-Hauptgehäuse bzw. der Kühlschrank-Hauptkörper 30 aus einem wärmegedämmten Kasten 31, der in eine Vielzahl von wärmegedämmten Fächern bzw. Räumen aufgeteilt ist, und an jedem Fach angebrachte Türen gebildet. Der wärmegedämmte Kasten 31 weist einen Innenkasten 32 aus vakuumgegossenem bzw. vakuumgespritztem Kunststoffmaterial (z. B. ABS) und einen Außenkasten 33 aus Metallmaterial auf (z. B. vorbeschichtetem Metallblech). In den Zwischenraum zwischen dem Innenkasten 32 und dem Außenkasten 33 ist Schaumstoff-Wärmedämmstoff 34 eingespritzt, um eine Wärmedämmwand zu bilden. Zum Beispiel werden Urethan-Hartschaum, Phenolschaum und Styrolschaum als Schaumstoff-Wärmedämmstoff 34 verwendet. Im Sinne des Verhinderns der globalen Erwärmung ist der Kohlenwasserstoff Cyclopentan ein vorzuziehendes Treibmittel.
Der wärmegedämmte Kasten 31 weist eine Vielzahl von Lagerfächern bzw. Lagerräumen auf: von oben das Kühlfach 40, das Eisbereitungsfach 41, das Gemüsefach 42 und das Gefrierfach 43. An der vorderen Öffnung jedes der wärmegedämmten Fächer ist eine Tür über eine Dichtung (nicht gezeigt) angebracht: von oben die Kühlfachtür 40a, die Eisbereitungsfachtür 41a, die Gemüsefachtür 42a und die Gefrierfachtür 43a. Das Eisbereitungsfach 41 ist nicht unbedingt über die volle Breite des wärmegedämmten Kastens 31 aufgebaut; es kann ein kleineres Fach sein, das durch eine Wand (nicht gezeigt) vom nächsten Fach abgetrennt ist.
Der wärmegedämmte Kasten 31 weist oben hinten einen vertieften Bereich 50 auf, der ein um eine Stufe abgesenkter Bereich ist, und ein oberer hinterer Bereich des vertieften Bereichs 50 liegt nach außen frei. Der vertiefte Bereich 50 als mechanischer Bereich 51 nimmt einen Kompressor 52, ein Kühlgebläse 53 und einen Vorkühlkondensator 54 auf, der ein Vorkühlrohr und ein Teil ist, der mit der Luftauslassseite des Kompressors 52 direkt verbunden ist. Der Kompressor 52, das Kühlgebläse 53 und der Vorkühlkondensator 54 sind von einem Ende in einer Breitenrichtung des mechanischen Bereichs 51 angeordnet. Der mechanische Bereich 51 ist gebildet aus dem ersten Bereich 91a (auch Luftauslassteil 91b genannt), in dem der Kompressor 52 untergebracht ist, und dem zweiten Bereich 92a (auch Lufteinlassteil 92b genannt), in dem der Vorkühlkondensator 54 untergebracht ist, wobei sich das Kühlgebläse 53 an der Grenze der beiden Bereiche befindet. Das Kühlgebläse 53 ist in der Mitte des Kompressors 52 und des Vorkühlkondensators 54 angeordnet. Das heißt, das Kühlgebläse 53 ist auf der Mittelposition in der Breitenrichtung des mechanischen Bereichs 51 angeordnet. Das Kühlgebläse 53, dessen stromaufwärts gelegene Seite zum Lufteinlassteil 92b gerichtet ist, und dessen stromabwärts gelegene Seite zum Luftauslassteil 91b gerichtet ist, kühlt den Kompressor 52 durch Bewegen von Luft. Daneben ist eine mit dem Vorkühlkondensator 54 verbundene Kondensator-rohrleitung (nicht gezeigt) wärmeleitend im Inneren des Außenkastens 33 des wärmegedämmten Kastens 31 angeordnet.
Als Nächstes wird der Aufbau des Inneren des vertieften Bereichs 50 beschrieben.
Der vertiefte Bereich 50 ist so ausgebildet, dass ein oberer hinterer Bereich des Außenkastens 33 als ein äußerer Aufbau des wärmegedämmten Kastens 31 ausgeschnitten ist und ein Kunststoffelement 56 in den ausgeschnittenen Bereich von hinter dem wärmegedämmten Kasten 31 eingepasst ist. Das Kunststoffelement 56 ist ein einstückig ausgebildetes Element mit der Vorderwand, den Seitenwänden rechts und links und dem Boden, auf dem der Kompressor 52 und das Kühlgebläse 53 montiert sind. Der vertiefte Bereich 50 weist eine verringerte Festigkeit auf, da er durch Ausschneiden ausgebildet ist; gewöhnlich ist ein verstärkter Bereich (nicht gezeigt) um ihn herum angeordnet. Als ein wirksames Beispiel einer Verstärkung kann ein schräger Bereich 57 an einem Verbindungsbereich des Bodens und der Seiten des vertieften Bereichs 50 ausgebildet oder ein Zwischenraum zwischen dem Außenkasten 33 und der Seitenwand (auf den beiden Seiten des vertieften Bereichs 50) mit Schaumstoff-Wärmedämmstoff 34 gefüllt sein.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Deckel 62 des mechanischen Bereichs am vertieften Bereich 50 angebracht, und der Kompressor 52, das Kühlgebläse 53 und der Vorkühlkondensator 54 sind damit abgedeckt. Der Deckel 62 des mechanischen Bereichs weist eine Öffnung (nicht gezeigt) zur Belüftung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des mechanischen Bereichs 51 auf.
Das Kühlgebläse 53 ist in der Gebläseabdeckung 90 über ein weiches Puffermaterial (nicht gezeigt) befestigt, beispielsweise Polyurethanschaumstoff. Die Gebläseabdeckung 90 ist auf der Bodenfläche, – auf der auch der Kompressor 52 angeordnet ist, – des Kunststoffelements 56 so angeordnet, dass sie eine im Wesentlichen vertikale Stellung einnimmt. Das heißt, das Kühlgebläse 53 ist auf der unteren Seite des mechanischen Bereichs 51 so angeordnet, dass die mittlere Position des Kühlgebläses 53 niedriger angeordnet ist als die des Kompressors 52. Weiter weist die Gebläseabdeckung 90 auf dem Außenumfang ein weiches Dichtungselement 93 auf, sodass die Gebläseabdeckung 90 einen engen Kontakt mit dem Kunststoffelement 56 und dem Deckel 62 des mechanischen Bereichs aufweist.
Der obige Aufbau ermöglicht, dass die Luftauslassseite und die Lufteinlassseite des Kühlgebläses 53 durch eine Abdichtung vollständig voneinander getrennt sind. Auf diese Weise weist der mechanische Bereich 51 einen Luftauslassteil 91b auf der Luftauslassseite des Kühlgebläses 53 und einen Lufteinlassteil 92b auf der Lufteinlassseite des Kühlgebläses 53 auf. In dem Aufbau ist der Kompressor 52 im Luftauslassteil 91b angeordnet.
Der Deckel 62 des mechanischen Bereichs weist Öffnungen auf (nicht gezeigt). Eine ist auf der Seite des Lufteinlassteils 92b angeordnet; durch sie wird Luft in der Umgebung des Kühlschranks 30 in den mechanischen Bereich 51 aufgenommen; und die andere ist auf der Seite des Luftauslassteils 91b angeordnet; durch sie wird vom Kompressor 52 abgegebene Wärme nach außen abgeleitet.
Der Bodenbereich des wärmegedämmten Kastens 31 weist vorn einen Kondensator 100 für den Kältekreis und eine dahinter angeordnete Ablaufwanne 102 auf. Die Ablaufwanne 102 sammelt vom Abtauvorgang am Verdampfer 101 herangeführtes Wasser. Zum Platzsparen im Inneren des Kühlschranks (des Hauptgehäuses) 30 weisen sowohl der Kondensator 100 als auch die Ablaufwanne 102 einen kompakten, flachen Aufbau mit hoher Effizienz auf. Als typischen Aufbau verwendet der Kondensator 100 ein Spiralrippenrohrverfahren. Weiter können die auf der Innenseite des Außenkastens 33 angeordnete Verrohrung zum Verbessern der Wärmeübertragung und die auf der Trennung der Türen jedes Fachs angeordnete tropfsichere Verrohrung kombiniert sein. Daneben verbessert das Verwenden eines Umwälzgebläses (nicht gezeigt) zum Umwälzen von Luft um den Bodenbereich des wärmegedämmten Kastens 31 die Leistungsfähigkeit des Kondensators 100 und minimiert die Betauung bzw. Taukondensation.
Als das Metallrohr 200, das den Kältekreis im mechanischen Bereich 51 bildet, wird ein Kupferrohr mit einer Dicke von ungefähr 0,2 bis 0,5 mm verwendet und im Fertigungsablauf verschweißt. Obwohl Metallrohre herkömmlich durch Hartlöten verbunden werden, werden sie in der Ausführungsform durch ein Widerstandsschweißen verbunden.
Beim Widerstandsschweißen wird ein Schweißteil kurzzeitig (mehrere Millisekunden bis mehrere hundert Millisekunden lang) der Anwendung eines starken Stroms (von Dutzenden Ampere bis mehrere hunderttausend Ampere) ausgesetzt und dabei durch elektrischen Kontakt mit einer Schweißelektrode unter Druck gesetzt. Dies erzeugt Widerstandswärme des Metalls, durch die eine Legierungsschicht ausgebildet wird und der Schweißteil eine Verschmelzung bzw. Fusion erfährt. Das Widerstandsschweißen benötigt keine zusätzlichen Materialien, wie etwa Lot und Flussmittel, sodass das durch das Widerstandsschweißen geschweißte Teil sauber und daher leicht wiederzuverwerten ist. Daneben erzeugt das Schweißen wenig Spritzer und Ultraviolettstrahlung, was die Arbeitsumgebung sauber hält. Weiter erfordert das Widerstandsschweißen im Gegensatz zum Bogenschweißen und Gasschweißen keine Facharbeiter. Das Widerstandsschweißen weist viele oben beschriebene Vorteile auf.
Das Widerstandsschweißen, – bei dem der Schweißteil der Anwendung eines starken Stroms durch elektrischen Kontakt mit einer Schweißelektrode ausgesetzt und dabei unter Druck gesetzt wird, – eignet sich für flache Bleche; aber beim Schweißen eines Metallrohrs, das den Kältekreis bildet, weist das Widerstandsschweißen ein Problem auf. Das heißt, wenn Druck auf ein solches dünnes Metallrohr (mit einer Dicke von 0,2 bis 0,5 mm) mit einer geraden Form ausgeübt wird, trat eine Verformung im Rohr auf.
Gemäß einem technischen Merkmal des Aufbaus der beispielhaften Ausführungsform werden solche dünnen Rohre durch ein Widerstandsschweißen sauber ge- bzw. verschweißt, wobei eine Verformung der Rohre aufgrund der Ausübung von Druck unterbunden ist. In der Ausführungsform werden Metallrohre, die einem vorbereitenden Arbeitsgang unterzogen wurden, wie in 4 bis 8 gezeigt, durch das Widerstandsschweißen geschweißt.
Das heißt, wie in 4 gezeigt, weisen die Metallrohre 200 und 202, die zylindrische Kupferrohre sind, Flansche 201 und 203 an jedem Endbereich über den gesamten Umfang auf, um einen Flächenkontakt miteinander herzustellen. Die Metallrohre 200 und 202 werden durch die in 9A gezeigte Widerstandsschweißmaschine 300 verschweißt, wobei die Flansche 201 und 203 so angeordnet sind, dass sie einen Kontakt Fläche-an-Fläche aufweisen.
Eine vorbereitende Bearbeitung, wie etwa ein Aufstülpen, wird an den Flanschen 201 und 203 der Metallrohre 200 bzw. 202 vorgesehen. Jeder der Flansche 201 und 203 weist einen vorspringenden Rand H auf, der größer ist als die Dicke der Metallrohre 200 bzw. 202.
Um genauer zu sein, liegt, wie in 9A und 9B gezeigt, der Schweißteil 204 (mit den Flanschen 201, 203 mit Kontakt Fläche-zu-Fläche) zwischen der Klemmvorrichtung 302 mit der Elektrode A304 und der Klemmvorrichtung 303 mit der Elektrode B305 der Widerstandsschweißmaschine 300. Elektrischer Strom wird von der Stromquelle 301 zwischen die Elektrode A304 und die Elektrode B305 geleitet, während Druck auf den Schweißteil 204 ausgeübt wird. Dies erzeugt Widerstandswärme im Schweißteil 204, die den Schweißteil 204 schmilzt und eine Legierungsschicht bildet. Auf diese Weise werden die Rohre durch eine Schmelzverbindung verbunden.
Dabei weisen der Flansch 201 und der Flansch 203 einen Flächenkontakt über den gesamten Umfang auf. Aufgrund des Aufbaus wird elektrischer Strom gleichmäßig in die Flansche 201 und 203 geleitet; demgemäß wird die Widerstandswärme gleichmäßig in den Flanschen erzeugt. Daher wird eine Legierungsschicht gleichmäßig über den gesamten Umfang der Flansche 201 und 203 gebildet. Dies schafft das Widerstandsschweißen mit hoher Zuverlässigkeit.
Jedes der Metallrohre 200, 202 kann aus Kupfer sein, oder eins kann aus Kupfer und das andere kann aus Eisen sein. Verglichen mit Kupferrohren weisen Eisenrohre den Vorteil auf, zur Kostenreduzierung beizutragen. Wenn ein Eisenrohr und ein Kupferrohr verbunden werden, wird üblicherweise ein Hartlöten mit Silberlot verwendet. Dieses Hartlöten erreichte insgesamt keinen großen Kostenvorteil. Jedoch weist das Widerstandsschweißen keinen Bedarf an zusätzlichen Materialien auf, wie etwa Silberlot, was niedrige Kosten und eine saubere Verbindung schafft. Weiter bietet das Widerstandsschweißen, verglichen mit dem Gasschweißen, eine Schweißarbeit mit hoher Zuverlässigkeit, unabhängig vom Fachkönnen der Arbeiter. Das heißt, der Aufbau der beispielhaften Ausführungsform verbessert die Schweißzuverlässigkeit der Metallrohre.
Der vorspringende Rand H der Flansche 201, 203 ist so bestimmt, dass er größer ist als die Dicke (0,2 bis 0,5 mm) des zylindrischen Metallrohrs und kleiner als sein Innendurchmesser.
Die Anforderungen an den vorspringenden Rand H der Flansche 201, 203 sind die, dass die Flansche sicher zwischen der Klemmvorrichtung 302 mit der Elektrode A304 und der Klemmvorrichtung 303 mit der Elektrode B305 der Widerstandsschweißmaschine 300 gefasst werden sollten. Weiter umfassen die Maßanforderungen technische Elemente, beispielsweise Umformbarkeit bei der vorbereitenden Bearbeitung für die Flansche 201, 203, wie etwa dem Aufstülpen, und gleichmäßiges Ausbilden der Legierungsschicht an den Flanschen.
So aufgebaute Flansche des zylindrischen Metallrohrs werden beim Fertigungsablauf durch ein Widerstandsschweißen durch die Widerstandsschweißmaschine 300 verschweißt. Die Klemmvorrichtung 302 mit der Elektrode A304 der Widerstandsschweißmaschine 300 weist, wie in 10A und 10B gezeigt, bewegliche Elemente 307, 308 auf, von denen jedes eine halbkreisförmige Form aufweist, die an der Achse 306 als Drehpunkt beweglich ist.
Ähnlich weist die Klemmvorrichtung 303 mit der Elektrode B305 bewegliche Elemente 310, 311 auf, von denen jedes eine halbkreisförmige Form aufweist, die an der Achse 309 als Drehpunkt beweglich ist, wie in 10A und 10B gezeigt.
Beim Schweißvorgang wird die Widerstandsschweißmaschine 300 zu den Metallrohren 200, 202 bewegt, wie in 10A gezeigt, wobei die (an der Achse 306 beweglichen) Elemente 307, 308 und die (an der Achse 309 beweglichen) Elemente 310, 311 offen bleiben. Danach erfasst die Widerstandsschweißmaschine 300 die Metallrohre 200 und 202 in einer Weise, dass die Rohre in jedem hohlen Teil zwischen den beweglichen Elementen 307 und 308 bzw. zwischen den beweglichen Elementen 310 und 311 gefasst werden, und übt Druck auf die Metallrohre 200, 202 in einer Richtung aus, in der sich die Klemmvorrichtung 302 und die Klemmvorrichtung 303 einander nähern.
Der hohle Teil zwischen dem beweglichen Element 307 und 308 und zwischen dem beweglichen Element 310 und 311 ist so ausgebildet, dass er zum Außendurchmesser der zu schweißenden Metallrohre 200 bzw. 202 passt. Jedoch kann der hohle Teil variabel ausgebildet sein, um sich Größenunterschieden von Rohren anzupassen.
Die in der beispielhaften Ausführungsform beschriebene Klemmvorrichtung ist auf der Achse 306 (309) beweglich, aber sie ist nicht auf den Aufbau beschränkt; die Klemmvorrichtungen können sich parallel zueinander bewegen, solange sie die Metallrohre 200, 202 von außen fassen können.
Wenn die Widerstandsschweißvorrichtung mit der in Kontakt stehenden Elektrode Druck auf den Schweißteil ausübt, sind die Werte von Druck, Strom und Spannung und der Zeitraum des Stromflusses so bestimmt, dass sie in experimentell optimalen Bereichen gemäß dem Material der Metallrohre 200, 202 und der Größe der Flansche 201, 203 liegen. Insbesondere überschreitet der für die den Kältekreis bildenden Metallrohre erforderliche Druckwert – abhängig von dem Kältemittel, das in den Rohren fließt, und der Verwendung (für niedrige Temperatur oder für hohe Temperatur) – oft 1 MPa. Die Einstellung der Werte ist ein wichtiger Faktor, weil die Zuverlässigkeit des Schweißens eine direkte Auswirkung auf die Zuverlässigkeit der Gefrier-/Kühlschrankfunktionen aufweist.
Die Endbereiche der Metallrohre 200 und 202 nach der beispielhaften Ausführungsform, die zusammengeschweißt werden, weisen Flansche 201 und 202 auf, um Flächenkontakt miteinander herzustellen. Das Schweißen an zylindrischen Rohren mit Flanschen 201, 203, die einander gegenüberstehen, bietet beständige Verfahrensqualität, unabhängig vom Fachkönnen von Lötarbeitern. Daneben ermöglicht es der Aufbau nach der Ausführungsform, dass ein Elektrodenteil der Widerstandsschweißmaschine einen Schweißteil des zylindrischen Rohrs sicher hält. Dies schafft ein Schweißen mit Zuverlässigkeit und verbessert die Schweißzuverlässigkeit der Metallrohre.
Andere beispielhafte Ausführungsformen, die sich von der erwähnten Ausführungsform unterscheiden, sind mit Bezug auf 5 bis 8 beschrieben. Das Metallrohr – außer dem Flansch – weist einen ähnlichen Aufbau auf wie der oben beschriebene Aufbau, und daher legt die Beschreibung den Schwerpunkt auf den abweichenden Teil.
In 5 weisen die Enden der Metallrohre 200 und 202 die Flansche 205, 206 auf, um einen Flächenkontakt über den gesamten Umfang herzustellen. Die Flansche 205, 206 weisen umgebogene bzw. gefaltete Abschnitte 205a bzw. 206a auf, um die Flansche 205, 206 zu einem doppellagigen Aufbau auszubilden.
Der Aufbau erhöht die Festigkeit der Flansche 205, 206 und ermöglicht es, dass der Elektrodenteil der Schweißmaschine den Schweißteil 207 der zylindrischen Rohre sicher hält.
Wenn die Flansche 205 und 206 mit dem doppellagigen Aufbau in einem vorbereitenden Arbeitsgang ausgebildet werden, wird zuerst das Ende eines Rohrs einem Sicken und dann einem Zusammendrücken unterzogen.
6 zeigt den Schweißteil 208 als eine Kombination unterschiedlich ausgebildeter Flansche. Das Metallrohr 200 weist ein Ende auf, das zu einem doppellagigen Flansch 205 mit einem umgebogenen bzw. gefalteten Abschnitt 205a ausgebildet ist, während das Metallrohr 202 ein Ende aufweist, das zu einem einlagigen Flansch 203 ohne umgebogenen Abschnitt ausgebildet ist.
Der Aufbau des Schweißteils 208, der Eigenschaften von Metallrohren nutzte, verbessert die Zuverlässigkeit des Widerstandsschweißens weiter.
Beim Bestimmen einer solchen Kombination aus einem einlagigen Flansch und einem doppellagigen Flansch sollte die Umformbarkeit beim vorbereitenden Arbeitsgang, – die durch Unterschiede im Material und in der Dicke jedes Metallrohrs beeinflusst sein kann, – berücksichtigt werden.
In dem Aufbau nach 7 weist das Metallrohr 200 ein Ende auf, das zu einem Flansch 209 mit einem Aufstülpen ausgebildet ist, während das Metallrohr 202 ein Ende aufweist, das zu einem Flansch 210 mit einem Sicken ausgebildet ist. Der Schweißteil 211 ist somit aus dem Flansch 209 und dem Flansch 210 mit einem Kontakt Fläche-zu-Fläche ausgebildet.
Der beschriebene Aufbau, – bei dem der Flansch 209 mit dem vorgesehenen Aufstülpen und der Flansch 210 mit dem vorgesehenen Sicken einen Kontakt Fläche-zu-Fläche herstellen, – verhindert eine Fehlausrichtung am Schweißteil 211 der Metallrohre 200 und 202 (d. h. eine Fehlausrichtung der Mittellinie der Metallrohre 200 und 202). Das heißt, der Aufbau verhindert eine Fehlausrichtung der Wandflächen im Inneren des Schweißteils 211. Dies ermöglicht es, dass Kältemittel oder Öl gleichmäßig durch die Rohre strömt, und verringert einen Druckverlust in den Rohren.
8 zeigt einen weiteren Schweißteil. Zusätzlich zu dem an einem Ende durch das Aufstülpen ausgebildeten Flansch 209 weist das Metallrohr 200 einen aufgeweiteten Abschnitt 212 benachbart zum Flansch 209 auf. Andererseits weist das Metallrohr 202 einen verlängerten Abschnitt 213 an der Kante des durch das Sicken ausgebildeten Flansches 210 auf. Beim Schweißen wird der verlängerte Abschnitt 213 des Metallrohrs 202 in den aufgeweiteten Abschnitt 212 des Metallrohrs 200 gesteckt.
Der obige Aufbau verhindert eine Fehlausrichtung am Schweißteil 214 der Metallrohre 200 und 202.
Gemäß der Ausführungsform weisen die Metallrohre 200 und 202, die zylindrische Kupferrohre sind, die Flansche 201 bzw. 203 an jedem Ende auf, um einen Flächenkontakt herzustellen. Die Metallrohre 200 und 202 werden, während die Flansche 201 und 203 so angeordnet sind, dass sie einen Flächenkontakt aufweisen, durch die Widerstandsschweißmaschine 300 ge- bzw. verschweißt. Der Aufbau löst ein herkömmliches Problem, dass die Verfahrensqualität vom Fachkönnen von Lötarbeitern abhängt, und bietet ein zuverlässiges Schweißen zylindrischer Rohre. Gleichzeitig ermöglicht dies, dass der Elektrodenteil der Schweißmaschine den Schweißteil der zylindrischen Rohre sicher hält. Dies schafft ein Schweißen mit Zuverlässigkeit und erhöht die Schweißzuverlässigkeit der Metallrohre.
Die Flansche 201 und 203 der Metallrohre 200 und 202 werden durch eine vorbereitende Bearbeitung ausgebildet, wie etwa ein Aufstülpen. Jeder der Flansche 201 und 203 weist einen vorspringenden Rand H auf, der größer ist als die Dicke der Metallrohre 200 bzw. 202, wodurch der Elektrodenteil der Schweißmaschine während des Widerstandsschweißens den Schweißteil der zylindrischen Rohre sicher halten kann.
Daneben weist mindestens eins aus dem Metallrohr 200 und dem Metallrohr 202 einen Flansch mit Doppelschichtaufbau mit einem umgebogenen Abschnitt auf, was die Festigkeit des Flansches erhöht. Dies ermöglicht es, dass der Elektrodenteil der Schweißmaschine während des Widerstandsschweißens den Schweißteil der zylindrischen Rohre sicher hält.
Die Widerstandsschweißmaschine 300, die die Widerstandsschweißvorrichtung nach der beispielhaften Ausführungsform ist, führt das Schweißen am Schweißteil der so angeordneten Flansche 201 und 203 der Metallrohre 200 und 202 durch, dass sie im Kontakt Fläche-zu-Fläche stehen. Jeder Flansch der Metallrohre wird durch die Klemmvorrichtung 302 mit der Elektrode A304 und die Klemmvorrichtung 303 mit der Elektrode B305 der Widerstandsschweißmaschine 300 ge- bzw. erfasst. Beim Schweißen wird Strom zwischen der Elektrode A304 und der Elektrode B305 von der Stromquelle 301 geleitet, während Druck auf den Schweißteil ausgeübt wird. Beim herkömmlichen Verbinden hing die Verfahrensqualität vom Fachkönnen der Lötarbeiter ab. Jedoch bietet der oben beschriebene Aufbau ein Schweißen zylindrischer Rohre mit beständiger Zuverlässigkeit. Gleichzeitig ermöglicht es der Aufbau, dass der Elektrodenteil der Schweißmaschine während des Widerstandsschweißens den Schweißteil der zylindrischen Rohre sicher hält, was die Schweißzuverlässigkeit der Metallrohre erhöht.
Weiter ist die Widerstandsschweißmaschine 300 eine Widerstandsschweißvorrichtung, die im Fertigungsablauf ein Schweißen an jedem Flansch der zylindrischen Metallrohre durch Widerstandsschweißen durchführt. Die Klemmvorrichtung 302 mit der Elektrode A304 der Widerstandsschweißmaschine 300 weist halbkreisförmige Elemente 307 und 308 auf, die an der Achse 306 als Drehpunkt beweglich sind. Der Aufbau führt das Schweißen gleichmäßig aus, was es ermöglicht, dass der Elektrodenteil der Schweißmaschine während des Widerstandsschweißens den Schweißteil der zylindrischen Rohre sicher hält.
Weiter fassen die beweglichen Elemente 307, 308 der Widerstandsschweißmaschine 300 das Metallrohr 200 im inneren hohlen Teil; ähnlich fassen die beweglichen Elemente 310, 311 das Metallrohr 202 im inneren hohlen Teil. Die Widerstandsschweißmaschine 300 führt das Schweißen an den Metallrohren durch, indem sie Druck in einer Richtung ausübt, in der sich die Klemmvorrichtung 302 und die Klemmvorrichtung 303 einander nähern, und dem Schweißteil eine vorgegebene Strommenge zuführt. Der Aufbau erhöht die Schweißzuverlässigkeit der Metallrohre weiter.
Wie oben beschrieben worden ist, betrifft die vorliegende Vorrichtung ein Schweißen bzw. Verschweißen zylindrischer Rohre. Jedes der zylindrischen Rohre weist einen Flansch an einem Ende auf, um einen Flächenkontakt herzustellen. Die Flansche werden so angeordnet, dass sie einen Kontakt Fläche-an-Fläche aufweisen, und werden durch ein Widerstandsschweißen verschweißt. Beim herkömmlichen Verbinden hing die Verfahrensqualität vom Fachkönnen der Lötarbeiter ab. Jedoch bietet der oben beschriebene Aufbau ein Schweißen bzw. Verschweißen zylindrischer Rohre mit beständiger Zuverlässigkeit. Gleichzeitig ermöglicht der Aufbau, dass der Elektrodenteil der Schweißmaschine während des Widerstandsschweißens den Schweißteil der zylindrischen Rohre sicher hält, was die Schweißzuverlässigkeit der Metallrohre erhöht.
Daneben kann gemäß der vorliegenden Vorrichtung der vorspringende Rand des Flansches größer sein als die Dicke der zylindrischen Rohre. Der Aufbau ermöglicht, dass der Elektrodenteil der Schweißmaschine während des Widerstandsschweißens den Schweißteil der zylindrischen Rohre sicher hält, was die Schweißzuverlässigkeit der Metallrohre erhöht.
Daneben kann gemäß der vorliegenden Vorrichtung mindestens einer der Flansche ein doppelt umgebogener Flansch sein. Der Aufbau erhöht die Festigkeit des Flansches und ermöglicht, dass der Elektrodenteil der Schweißmaschine während des Widerstandsschweißens den Schweißteil der zylindrischen Rohre sicher hält.
Der Aufbau nach der vorliegenden Vorrichtung kann eine Kältevorrichtung mit einem Kältekreis sein, der die unter Verwendung einer der beiden oben beschriebenen Widerstandsschweißungen geschweißten Metallrohre enthält. Mit dem Aufbau schafft die vorliegende Vorrichtung eine Kältevorrichtung mit erhöhter Schweißzuverlässigkeit der Metallrohre.
Weiter kann der Aufbau nach der vorliegenden Vorrichtung eine Kühleinrichtung mit der oben beschriebenen Kältevorrichtung sein. Mit dem Aufbau schafft die vorliegende Vorrichtung eine Kühleinrichtung, die die Kältevorrichtung enthält, die eine erhöhte Schweißzuverlässigkeit der Metallrohre bietet.
In der Schweißvorrichtung zum Schweißen bzw. Verschweißen zylindrischer Rohre nach der vorliegenden Vorrichtung kann jedes der zylindrischen Rohre einen Flansch an einem Ende zum Flächenkontakt aufweisen, und die Schweißvorrichtung kann einen Elektrodenteil zum Widerstandsschweißen aufweisen, um dem Flansch gegenüberzustehen. Beim herkömmlichen Verbinden hing die Verfahrensqualität vom Fachkönnen der Lötarbeiter ab. Jedoch bietet der oben beschriebene Aufbau ein Schweißen bzw. Verschweißen zylindrischer Rohre mit beständiger Zuverlässigkeit. Gleichzeitig ermöglicht der Aufbau, dass der Elektrodenteil der Schweißvorrichtung während des Widerstandsschweißens den Schweißteil der zylindrischen Rohre sicher hält, was die Schweißzuverlässigkeit der Metallrohre erhöht.
Weiter kann in der Schweißvorrichtung nach der vorliegenden Vorrichtung der Elektrodenteil einen beweglichen Teil zum ringförmigen Anbringen des Elektrodenteils am Außenumfang des zylindrischen Rohrs enthalten. Mit dem Aufbau wird eine vorgegebene Strommenge durch den Elektrodenteil geleitet, um die Metallrohre zu schweißen bzw. verschweißen. Der Aufbau ermöglicht es, dass der Elektrodenteil der Schweißvorrichtung während des Widerstandsschweißens den Schweißteil der zylindrischen Rohre sicher und stabil hält.
Weiter kann die Schweißvorrichtung nach der vorliegenden Vorrichtung ein Paar Elektrodenteile enthalten. Mit dem Aufbau kann die Schweißvorrichtung eine vorgegebene Strommenge zum Schweißen bzw. Verschweißen von Metallrohren durch die Elektrodenteile schicken, während sie Druck auf die Flanschteile ausübt. Der Aufbau verbessert die Schweißzuverlässigkeit der Metallrohre weiter.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben, kann gemäß den durch ein Widerstandsschweißen nach der vorliegenden Vorrichtung ge- bzw. verschweißten Metallrohren der Elektrodenteil der Schweißmaschine während des Widerstandsschweißens den Schweißteil der Rohre sicher halten, was ein zuverlässiges Schweißen bzw. Verschweißen bietet. Dies sorgt für ein zuverlässiges Schweißen bzw. Verschweißen und verbessert die Schweißzuverlässigkeit der Metallrohre. Der Aufbau ist weitreichend anwendbar auf Vorrichtungen, bei denen ein Schweißen bzw. Verschweißen zylindrischer Rohre erforderlich ist.
Bezugszeichenliste

30: Kühlschrank-Hauptgehäuse
31: wärmegedämmter Kasten
32: Innenkasten
33: Außenkasten
34: Schaumstoff-Wärmedämmstoff
40: Kühlfach
41: Eisbereitungsfach
42: Gemüsefach
43: Gefrierfach
40a: Kühlfachtür
41a: Eisbereitungsfachtür
42a: Gemüsefachtür
43a: Gefrierfachtür
50: vertiefter Bereich
51: mechanischer Bereich
52: Kompressor
53: Kühlgebläse
54: Vorkühlkondensator
56: Kunststoffelement
57: schräger Bereich
62: Deckel des mechanischen Bereichs
90: Gebläseabdeckung
91a: erster Bereich
91b: Luftauslassteil
92b: Lufteinlassteil
93: Dichtungselement
100: Kondensator
101: Verdampfer
102: Ablaufwanne
200, 202: Metallrohr
201, 203, 205, 206, 209, 210: Flansch
204, 207, 208, 211, 214: Schweißteil
205a, 206a: umgebogener Abschnitt
212: aufgeweiteter Abschnitt
213: verlängerter Abschnitt
300: Widerstandsschweißmaschine
301: Stromquelle
302, 303: Klemmvorrichtung
304: Elektrode A
305: Elektrode B
306, 309: Achse
307, 308, 310, 311: bewegliches Element

Claims

Metallrohr (200, 202), enthaltend: zylindrische Rohre, wobei jedes der zylindrischen Rohre einen Endbereich aufweist, und Flansche (201, 203, 205, 206, 209, 210), wobei jeder der Flansche (201, 203, 205, 206, 209, 210) am Endbereich jedes der zylindrischen Rohre vorgesehen ist, wobei die Flansche (201, 203, 205, 206, 209, 210) so angeordnet sind, dass sie einander gegenüber stehen, und die Endbereiche der zylindrischen Rohre durch ein Widerstandsschweißen verschweißt werden, wobei die Flansche (201, 203, 205, 206, 209, 210) einen Flächenkontakt miteinander aufweisen.
Metallrohr (200, 202) nach Anspruch 1, wobei jeder der Flansche (201, 203, 205, 206, 209, 210) einen größeren vorspringenden Rand als die Dicke jedes der zylindrischen Rohre aufweist.
Metallrohr (200, 202) nach Anspruch 1, wobei mindestens ein beliebiger der Flansche (201, 203, 205, 206, 209, 210) einen Aufbau mit umgebogenem Flansch (201, 203, 205, 206, 209, 210) aufweist.
Kältevorrichtung mit einem Kältekreis, wobei das Metallrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3 im Kältekreis vorgesehen ist.
Kühleinrichtung, enthaltend die Kältevorrichtung nach Anspruch 4.
Widerstandsschweißvorrichtung zum Verschweißen von Metallrohren (200, 202), enthaltend: Klemmvorrichtungen (302, 303), ausgelegt, die Metallrohre (200, 202) zu halten, die eine zylindrische Form aufweisen, und Elektroden (304, 305), wobei jede der Elektroden (304, 305) in jeder der Klemmvorrichtungen (302, 303) vorgesehen ist, wobei die Elektroden (304, 305) gegenüber Flanschen (201, 203, 205, 206, 209, 210) angeordnet werden, die in Endbereichen der Metallrohre (200, 202) vorgesehen sind, wobei die Klemmvorrichtungen (302, 303) ausgelegt sind, durch einen Druck zueinander zu kommen, sodass die Flansche (201, 203, 205, 206, 209, 210) einen Flächenkontakt miteinander herstellen, und die Elektroden (304, 305) mit einem vorgegebenen Strom beaufschlagt werden, um die Metallrohre (200, 202) zu verschweißen.
Widerstandsschweißvorrichtung zum Verschweißen von Metallrohren (200, 202) nach Anspruch 6, wobei jede der Elektroden (304, 305) eine bewegliche Einheit (307, 308, 310, 311) aufweist, durch die jede der Elektroden (304, 305) ringförmig auf einen Außenumfang jedes der Metallrohre (200, 202) gesetzt wird, und die Elektroden (304, 305) mit einer vorgegebenen Strommenge beaufschlagt werden, um die Metallrohre (200, 202) zu verschweißen.
Widerstandsschweißvorrichtung zum Verschweißen von Metallrohren (200, 202) nach Anspruch 6, wobei die Metallrohre (200, 202) durch Zuführen einer vorgegebenen Strommenge zu den Elektroden (304, 305) verschweißt werden, während ein Druck auf die Flansche (201, 203, 205, 206, 209, 210) ausgeübt wird.