JP2018009566A

JP2018009566A - 密閉型圧縮機のシリンダキャップに冷媒流体排出管を結合するシステムに導入される改良およびそれを実施する対応する方法

Info

Publication number: JP2018009566A
Application number: JP2017112300A
Authority: JP
Inventors: ダニエル・ラセルダ・デ・アンドラージ; Lacerda De Andrade Daniel; ジェルソン・アラウージョ; Araujo Gerson; ギリェルメ・エスピンドラ; Espindola Guilherme; アディノール・ドミノニ・ジュニオール; Dominoni Junior Adinor
Original assignee: Whirlpool SA
Current assignee: Whirlpool SA
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2018-01-18
Also published as: ES2750807T3; BR102016013772B1; EP3258109A1; CN107503911B; US20190219046A1; BR102016013772A2; US10935018B2; US20170356434A1; US11596997B2; EP3258109B1; CN107503911A

Abstract

【課題】圧縮シリンダブロックのキャップに冷媒ガス排出管を連結するという困難で複雑な技術的課題を解決する。
【解決手段】本発明は、冷却システム用の圧縮機の技術分野に属し、本発明の好ましい実施形態によれば、結合装置（１０）が、その端部の一端部に、外側周辺突出部（１２）を備え付け、シリンダキャップ（２）のダクトまたはチャネル（２１）と協働する略円筒状または管状の本体（１１）を備え、好ましくは、装置（１０）は、鋼、アルミニウム合金または同様の構造的および熱的特性を有する他の金属合金で製造され、主に使用中に受ける可能性がある応力に起因する公差の変化を吸収することができ、特にねじれという性能の機械的応力を受ける結合時に耐性を提供することができる弾性を含むことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、密閉型圧縮機の排出管を結合するために、より正確には、現在の技術水準で知られているようなものを使用して達成される方法よりも、より簡単で、より実用的で、より効率的で、かつより経済的な方法で、冷媒ガス排出管と圧縮機のシリンダキャップとの間の連結を可能にするために、システム内に導入される改良に関する。

よく知られているように、圧縮機は、冷却システムの中で、より正確にはサイクル内で冷媒流体の連続的循環を促進するために広く使用される装置である。この目的のために、それら圧縮機は、密閉式に封止されたハウジングの内部に、ピストンが移動する円筒状キャビティを含むブロックを備える機械的組合せを備え、前記シリンダがキャップによって閉鎖され、排出バルブがキャップの中に配置され、その排出バルブを通って、高圧力の冷媒流体がピストンの駆動によって放出されて、冷却サイクル内でその進行を継続する。

既知の従来の構成では、圧縮シリンダキャップが、４本のねじの補助によって固定されており、前記ねじの１つが、キャップと排出管との間の結合要素として機能する別の実施形態を含み、言い換えれば、冷媒ガスが前記ねじを通過して排出管に入る。しかしながら、前記技術の発展により、キャップをブロックに連結するためのねじがもはや必要でなくなり、シリンダキャップに排出管を連結する新しい形態を可能にする解決策への探求につながった。

添付の図１の中に示される米国特許出願公開第２００４／００５２６６１号明細書には、結合部材（１２０）がシリンダブロック（１００）の結合穴（１０１）に連結され、その後、排出管（１１０）を中央キャビティの中に受けなければならず、圧縮部材（１３０）の作用によって、結合部材（１２０）の膨張を促進して構成要素間の連結を完結させる。加えて、ブロック（１００）の結合穴（１０１）の内側領域は、ねじ切りされており、排出管（１１０）の連結中に圧縮部材（１３０）の変形を発生させる。しかしながら、ブロック（１００）の穴（１０１）の内面のねじ形成が、最後により複雑な製造方法を必要とすることになり、最終的な部品コストを大幅に増加させる。更に、追加的な封止手段を使用せずに、干渉によってのみ生成される前記結合部の封止は、排出管（１１０）の挿入の結果として、結合部材（１２０）の膨張によってのみ促進されるので、前記構成要素の機械的変化に完全に依存するが、しかしながら、構成要素を製造する工程中に寸法の変化が生じることが知られており、その結果、偶発的な変化が結合部の適切な封止を妨げる可能性があり、冷却システムの完全な作動を損ない、様々な不都合が生じる可能性がある。更に、問題の特許文献の解決策は、圧縮機ブロックに排出管を固定することが意図されており、最も適切であるそのキャップに固定するのではないことに留意すべきである。

上記の欠点を鑑みて、現在の技術水準は、排出管と密閉型圧縮機のシリンダキャップとの間の連結を促進するための実用的、効率的、かつ経済的な解決策を欠いていることに留意されたい。

米国特許出願公開第２００４／００５２６６１号明細書

したがって、本発明は、基本的に、圧縮シリンダブロックのキャップに冷媒ガス排出管を連結するという困難で複雑な技術的課題を解決することを目的とする。

本発明の主目的の１つは、ねじを使用せずに、各ブロックに固定されている密閉型圧縮機のシリンダキャップに冷媒流体排出管を結合するためのシステムに導入される改良を開示することである。

更に、本発明の目的は、システムを通って循環する冷媒流体を通過または相互作用させる手段として、キャップ固定要素（ピン、ねじなど）を使用しない排出管を結合するためのシステムを提供することである。

本発明の追加の目的は、類似の既知のシステムにおいて、ねじまたはキャップ固定要素によるガス経路の閉塞の結果であった負荷損失を低減することに役立つ、排出管を結合するためのシステムを提供することであり、前記負荷損失の最小化が、圧縮機の効率の大幅な向上をもたらす。

本発明の別の目的は、構成要素が提示する可能性がある寸法変化に関わらず、冷却システムの完全な気密性を保証するために、結合部の適切な封止を促進することを専ら意図される要素を備える管を結合するためのシステムを開示することである。

本発明の別の目的は、前記結合装置と前記排出管との間の干渉によって組立てを可能にする、結合管のためのシステムを提供することである。

本発明は更に、排出管と圧縮シリンダキャップとの間の結合を実施する方法を開示することを目的としており、その方法は、実用的、迅速かつ経済的な方法で最適な封止状態を提供する。

上記の目的は、密閉型圧縮機のシリンダキャップに冷媒流体排出管を結合するため、より詳細には、圧縮機のシリンダキャップ（２）の中に少なくとも１つの排出管（１）との間の連結を促進するために、システム内に導入される改良によって達成され、本発明の好ましい実施形態により、前記改良が、排出管（１）と協働する周辺フラップ（１２）をその端部の一端部に備え付ける管状本体（１１）を備える少なくとも１つの結合装置（１０）と、少なくとも１つの結合装置（１０）と協働する少なくとも１つのチャネル（２１）を備えるシリンダキャップ（２）と、シリンダキャップ（２）と協働する結合装置（１０）および排出管（１）と協働する結合装置（１０）という、２つの境界面上に塗布される少なくとも１つの封止材料層と、を備え、結合装置（１０）と協働する排出管（１）の端部が、円錐形状を含み、排出管（１）と結合装置（１０）との間の協働が、干渉によって生成され、結合装置（１０）と協働する排出管（１）の全表面が圧延部であり、結合装置（１０）とシリンダキャップ（２）のチャネル（２１）との間の協働が、干渉によって生成され、結合装置（１０）が、以下の材料、すなわち鋼、アルミニウム合金、または鋼もしくはアルミニウムを含む金属合金の少なくとも１つを用いて製造される。

好ましくは、封止材料は接着材料を含む。

前述の目的は、請求項１からＸのいずれか１項に記載の少なくとも１つの結合装置を採用することを特徴とする、密閉型圧縮機のシリンダキャップに冷媒流体排出管を結合することを実施する方法によってもやはり達成され、その方法が次のステップを含む。

排出管（１）の端部で圧延を実施するステップ（２００）。

干渉によって、結合装置（１０）に排出管（１）を連結する事前組立てステップ（２１０）。

排出管（１）がシリンダキャップ（２）の内部に存在する停止部（２２）に達するまで、シリンダキャップ（２）のチャネル（２１）を通して、事前に組み立てられた、排出管（１）と結合装置（１０）との組合せを配置するステップ（２２０）。

結合装置（１０）の周辺フラップ（１２）に適合された装置によって加えられる圧力によって、シリンダキャップ（２）のチャネル（２１）に結合装置（１０）を連結するステップ（２３０）。

結合装置（１０）がシリンダキャップ（２）と協働し、および結合装置（１０）が排出管（１）と協働する、２つの境界面上に少なくとも１つの封止材料層を塗布するステップ（２４０）。

封止材料の漂白を促進するために、紫外線などを当てるステップ（２５０）。

本発明の好ましい実施形態により、前記管（１）が、雌型結合装置（１０）と協働するための雄型連結要素を形成する。

本発明が、以下に列挙する図面に基づいて詳細に説明される。

現在の技術水準の排出管を結合するためのシステムの概略図である。本発明の好ましい実施形態による、結合装置および方法の補助によって、排出管が固定された圧縮シリンダキャップの斜視図である。本明細書に示される結合装置の配置、および冷却システムの他の構成要素との相互作用の詳細な観察を可能にする、排出管に適切に連結された圧縮シリンダキャップの断面図である。本発明の主題である、圧縮シリンダキャップに排出管を結合することを実施する方法を示す流れ図である。

本発明の主題は、添付の図面に基づいてより完全に記載され、説明されるが、これは単なる例示的で、限定しない特徴であり、特許請求の保護範囲を逸脱せずに、応用および変更が実施され得る。

本発明は、添付の図３の断面によって最も良く観察され得る結合装置（１０）に関し、図３では、排出管（１）（銅被覆鋼などで製造される）と冷却システムのための密閉型圧縮機のシリンダキャップ（２）との間の結合が実施される。

本発明の好ましい実施形態によれば、結合装置（１０）は、その端部の一端部に、シリンダキャップ（２）の穴、ダクトまたはチャネル（２１）の中に、前記結合装置（１０）の組立てのための補助要素として機能する周辺フラップ（１２）を備え付ける略円筒状のまたは管状の本体（１１）を備える。好ましくは、装置（１０）は、鋼、アルミニウム合金または同様の構造的および熱的特性を有する他の金属合金で製造され、使用中にそれが受ける可能性がある応力に主に起因する公差の変化を吸収することができ、特にねじれという性能の機械的応力を受ける結合時に耐性を提供することができる弾性を含むことができる。

結合装置（１０）の主な機能の１つは、排出管（１）およびシリンダキャップ（２）の両方の寸法公差を吸収することであり、当業者に知られているように、キャップ（２）が射出材料で作製されているが、一方、排出管（１）が金属であるので、その結果、結合装置（１０）はかなり大きい寸法公差の範囲を含むことが明らかであろう。

排出管（１）とシリンダキャップ（２）との間の結合には、結合装置（１０）が干渉によって排出管（１）に連結される、最初の事前組立て手順が必要であり、次いで、結合装置（１０）＋排出管（１）の組合せが、シリンダキャップ（２）に連結される。しかしながら、前記構成要素の連結は、周囲温度で干渉によっても生成されるので、各部品の膨張が異なる様式で発生すると想定され、その結果、結合部の封止を補助するために何らかの接着手段を使用することが必要であり、前記構成要素の構成材料がそれ自体封止特性を示さないという事実に起因して、接着手段がやはり必要となる。

本明細書で提案される結合が良好に実施され、かつ適切な効率を含むためには、結合装置（１０）の中の排出管（１）の干渉が機械加工を引き起こし、その結果としてその内面からチップが生成されることを防止するために、排出管（１）の端部は、好ましくはその自由端部で、ある円錐特性を提供しなければならない。

好ましくは、結合装置（１０）を排出管（１）の中に挿入する深さが制御されるべきであるということを念頭に置くと、排出管（１）が結合装置（１０）の材料よりもはるかに頑丈で耐性があるという事実に起因して、管（１）と依然として接触した状態である結合装置（１０）の内面は、起こり得る不適当な変形の発生の機会をまさに排除するために、平らで直線的でなければならないことに留意すべきである。本発明の好ましいが限定しない実施形態では、排出管（１）は、その延長部を超えるように結合装置（１０）の中に導入され、言い換えれば、圧延部の端部までばかりでなく、結合装置（１０）が接触する排出管（１）の全表面上の幾何学的な変化を補償するために、やはりまっすぐな圧延部が存在することが指摘されており、部品が互いに干渉し合うにつれて、結合装置（１０）が管（１）上で膨張することになり、両方の部品を変形させ、剛性の完全な連結をもたらす。

システムの事前組立てステップにおいて、排出管（１）が、周辺フラップ（１２）が配置される側部上に結合装置（１０）の中に導入され、排出管（１）がシリンダキャップ（２）内部の停止部（２２）に達する場合、前記結合装置（１０）が、結合装置（１０）とシリンダキャップ（２）との間に接触がないような安全な長さで引き入れられることに留意すべきである。一旦前記事前組立てが完結されると、次いで、排出管（１）が、シリンダキャップ（２）内部に存在する停止部（２２）に対して、言い換えれば両方の構成要素が接触するまで適切に配置され、前記配置の後に初めて、結合装置（１０）が、追加的な装置の助けにより、干渉による組立てを促進するために、略円錐形の内面を含むチャネル（２１）の中に入るように強制される。この点に関して、結合装置（１０）とシリンダキャップ（２）との間の相対運動に加えて、結合装置（１０）と排出管（１）との間に相対移動が存在することを指摘することは重要であり、その結果、干渉による最初の組立てが強固にされた後に、結合部の封止を促進することができる材料を塗布することが可能である。

結合装置（１０）の周辺フラップ（１２）が、部品間の結合を完結するために必要な圧力が加えられる支持要素による手順の中で使用される追加的装置を提供するので、結合装置（１０）の周辺フラップ（１２）は、組立てのための補助要素として機能することを明らかにすることもやはり重要である。更に、チャネル（２１）に対して前記結合装置（１０）を挿入する深さは、シリンダキャップ（２）の機械的強度に従って、加えられるべき挿入力によって制御されるであろう。

結合部の封止は、組立体の２つの境界面上に接着材料を塗布することによって生成され、一方の境界面は、結合装置（１０）＋シリンダキャップ（２）の組合せであり、他方の境界面は、結合装置（１０）＋排出管（１）の組合せによって構成される。もう一度、本明細書に開示される結合の中で使用される封止材料は、接着剤を含むことができるが、しかしながら、接着剤は部品を接着または封止するための要素としてではなく、封止要素の機能によって作用するのであって、したがって、前記必要性を材料が満たすと仮定すれば、様々な材料が使用され得ることが明らかであろう。封止材料を塗布した後に、漂白を促進し、したがって結合の組立てを完結するために、ＵＶ光（紫外線）等を当てることが実施される。

要するに、本発明の主題である、冷媒流体排出管（１）を密閉型圧縮機のシリンダキャップ（２）に結合する方法は、したがって以下のステップを含む。

排出管（１）の端部で圧延を実施するステップ（２００）。前記ステップは、必ず結合の組立てを開始する前でなければならず、排出管（１）の端部だけを円錐形に残して、その後のチップの形成を防止し、一方で長さの残りの部分では、管の直径は、結合装置（１０）が接触することになる全表面上で保証されなければならない。

干渉によって、排出管（１）を結合装置（１０）に連結するステップであって、添付の図３に図示される好ましい実施形態では、管（１）が、雌型結合装置（１０）と協働するための雄型連結要素を形成する、事前組立てステップ（２１０）。

排出管（１）がシリンダキャップ（２）内部に存在する停止部（２２）に達するまで、シリンダキャップ（２）のダクトまたはチャネル（２１）を通して、事前に組み立てられた排出管（１）＋結合装置（１０）の組合せを配置するステップ（２２０）。前記ステップは、しばらくの間、結合装置（１０）とシリンダキャップ（２）との間の干渉なしに実施されなければならず、この目的のために、排出管（１）がシリンダキャップ（２）の停止部（２２）に達する前に、結合装置（１０）がシリンダキャップ（２）に接触しないように、安全な距離まで引き入れられる。

結合装置（１０）をシリンダキャップ（２）のチャネル（２１）に連結するステップ（２３０）。この目的のために、結合装置（１０）が、周辺フラップ（１２）によって、かつ追加の装置の補助によって、シリンダキャップ（２）の略円錐形の表面を含むチャネル（２１）に押し付けられて、排出管（１）とシリンダキャップ（２）とを干渉によって連結する。

結合装置（１０）＋シリンダキャップ（２）、および結合装置（１０）＋排出管（１）という、２つの境界面上に少なくとも１つの接着材料層（図示せず）を塗布するステップ（２４０）。

接着剤、および封止材料の漂白を促進するために、ＵＶ光（紫外線）などを当てるステップ（２５０）。

本明細書に開示される解決策は、連結の角度または方向に関わらず、シリンダキャップ（２）の中に排出管（１）を連結するために使用され得ることが明らかであろう。

したがって、本発明の主題が、冷却システム用の密閉型圧縮機のシリンダキャップ内に排出管（またはシステムの他のもの）の連結を実施するための効率的、実用的、かつ経済的な解決策を提供することであることに留意されたい。

１冷媒流体排出管
２シリンダキャップ
１０雌型結合装置
１１管状本体
１２周辺フラップ、外側周辺突出部
２１チャネル
２２停止部
１００シリンダブロック
１０１結合穴
１１０排出管
１２０結合部材
１３０圧縮部材
２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０ステップ

Claims

密閉型圧縮機のシリンダキャップに冷媒流体排出管を結合するために、より詳細には、圧縮機のシリンダキャップ（２）の中に少なくとも１つの排出管（１）との間の連結を促進するために、システム内に導入される改良であって、
排出管（１）と協働する周辺フラップ（１２）をその端部の一端部に備え付ける管状本体（１１）を備える少なくとも１つの結合装置（１０）と、
少なくとも１つの結合装置（１０）と協働する少なくとも１つのチャネル（２１）を備えるシリンダキャップ（２）と、
シリンダキャップ（２）と協働する結合装置（１０）、および排出管（１）と協働する結合装置（１０）という、２つの境界面上に塗布される少なくとも１つの封止材料層と、
を備え、
結合装置（１０）と協働する排出管（１）の端部が、円錐形状を含み、
排出管（１）と結合装置（１０）との間の協働が、干渉によって生成され、
結合装置（１０）と協働する排出管（１）の全表面が圧延部であり、
結合装置（１０）とシリンダキャップ（２）のチャネル（２１）との間の協働が、干渉によって生成され、
結合装置（１０）が、以下の材料、すなわち鋼、アルミニウム合金、または鋼もしくはアルミニウムを含む金属合金の少なくとも１つを用いて製造されることを特徴とする、改良。
封止材料が接着材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載の改良。
密閉型圧縮機のシリンダキャップに冷媒流体排出管を結合することを実施する方法であって、その方法が、請求項１からＸまでのいずれか一項に記載の少なくとも１つの結合装置を採用することを特徴とし、
排出管（１）の端部で圧延を実施するステップ（２００）と、
干渉によって、結合装置（１０）に排出管（１）を連結する事前組立てステップ（２１０）と、
排出管（１）がシリンダキャップ（２）内部に存在する停止部（２２）に達するまで、シリンダキャップ（２）のチャネル（２１）を通して、事前に組み立てられた排出管（１）と結合装置（１０）との組合せを配置するステップ（２２０）と、
結合装置（１０）の周辺フラップ（１２）に適合された装置によって加えられる圧力によって、シリンダキャップ（２）のチャネル（２１）に結合装置（１０）を連結するステップ（２３０）と、
結合装置（１０）がシリンダキャップ（２）と協働し、および結合装置（１０）が排出管（１）と協働する、２つの境界面上に少なくとも１つの封止材料層を塗布するステップ（２４０）と、
封止材料の漂白を促進するために、紫外線などを当てるステップ（２５０）と、
を含む、方法。
管（１）が雌型結合装置（１０）と協働するために、雄型連結要素を形成することを特徴とする、請求項３に記載の方法。