专利名称：制冷循环用容器和制冷循环装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种储罐、制冷剂罐、油分离器等制冷循环用容器和包括制冷循环构成设备及制冷循环用容器来构成制冷循环的制冷循环装置。
背景技术：
众所周知，钎焊是一种利用毛细管现象使熔化的焊料流入经加热后的成对的接头部件的间隙(0.05 0. Imm)的接合方法。其结果是，在接头金属与焊料之间通过扩散反应形成较薄的合金层，由此使得接头部件彼此接合。为了进行更完全的钎焊，不仅需要防止在金属表面上产生氧化膜等杂质，还需要隔断金属表面与大气的接触，改善焊料的流动。因此，需要在接头金属上涂布焊剂而使金属表面活性化(湿润)，并需要设定用于改善焊料流动的最适温度。不过，公开了如下技术在设有对制冷剂进行压缩的压缩机、对制冷剂进行储存的储罐(制冷循环用容器)以及将上述压缩机与储罐连接并引导制冷剂的吸入配管的压缩机的配管连接结构中，通过钎焊或焊接来将上述构成部件彼此连接(例如参照日本专利特开 2004-360476 号公报)。
发明内容
在日本专利特开2004-360476号公报的发明中使用的钎焊与焊接相比，很难进行机械化，因而很大程度依赖于操作者的手工作业和熟练度。因此，在钎焊部位较多的制冷循环用容器中，非常费力，由此对工时数带来影响。另一方面，在例如汽车相关设备及办公设备相关部件中，使用碳素钢板、镀锌钢板或不锈钢板。为了将这些钢板彼此接合，多数情况下采用MIG(金属惰性气体)硬钎焊法。这种MIG硬钎焊法是一种对母材及线材进行加热，并在惰性气体气氛中使线材的主要成分铜熔融，使其流入母材之间的间隙来进行硬钎焊(钎焊)的方法。根据这种焊接方法，便具有溅射发生少、外观上优异的特点。S卩，由于母材几乎没有熔融，而能进行母材的材质变化及热变形较少的接合，因此，想到用MIG硬钎焊法代替传统的银钎焊加工来应用到构成制冷循环用容器的容器主体与制冷剂导管之间的接合。本发明基于上述情况而作，其目的在于提供一种制冷循环用容器，该制冷循环用容器在将制冷剂导管与容器主体接合时，通过采用钎焊之外的最优方法来减少作业工夫和缩短作业时间，从而有利于降低成本。本发明的目的还在于提供一种通过包括上述制冷循环用容器来构成制冷循环，由此能提高可靠性的制冷循环装置。为解决上述技术问题并实现目的，本发明的制冷循环用容器及制冷循环装置如下所述构成。通过MIG (金属惰性气体)硬钎焊来将制冷剂导管与容器主体接合。此外，制冷循环装置将压缩机、冷凝器、膨胀装置、蒸发器以及上述记载的制冷循环用容器通过制冷剂导管连通来构成制冷循环。
图1是本发明第一实施方式的制冷循环用容器的主视图。图2是表示构成上述制冷循环用容器的容器主体的上部盖板(日文鏡板)与制冷剂导管的接合结构的剖视图。图3A是表示上述上部盖板的加工工序的说明图。图;3B是表示上述上部盖板的加工工序的说明图。图3C是表示上述上部盖板的加工工序的说明图。图4是本发明第二实施方式的制冷循环用容器的主视图。图5A是表示构成上述制冷循环用容器的容器主体与制冷剂导管的接合结构的剖视图。图5B是表示上述容器主体与制冷剂导管的接合结构的剖视图。图6A是表示本发明第三实施方式的制冷循环用容器的主视图。图6B是表示上述制冷循环用容器的侧视图。图7是表示本发明第四实施方式的制冷循环用容器的主视图。图8A是表示本发明第五实施方式的容器主体与制冷剂导管的接合结构的剖视图。图8B是表示本发明第五实施方式的容器主体与制冷剂导管的接合结构的俯视图。图9A是表示本发明第六实施方式的容器主体与制冷剂导管的接合结构的俯视图。图9B是表示本发明第六实施方式的容器主体与制冷剂导管的接合结构的剖视图。图10是本发明第七实施方式的制冷循环装置的制冷循环结构图。
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。图10是例如作为空调机的制冷循环装置的制冷循环结构图。图中，符号1是压缩机，其将吸入的制冷剂压缩成高温高压的气体制冷剂，并向制冷剂导管P排出。压缩机1经由该制冷剂导管P与冷凝器2连通，从而将引导来的气体制冷剂冷凝成液体制冷剂。上述冷凝器2经由制冷剂导管P与作为膨胀装置的膨胀阀3连通，以使引导来的液体制冷剂绝热膨胀。而且，膨胀阀3经由制冷剂导管P与蒸发器4连通，从而使制冷剂蒸发，并从热交换空气中夺取此时的蒸发潜热而变成冷气。即，起到了冷冻(制冷)作用。上述蒸发器4经由制冷剂导管P与储罐5连通，从而将引导来的蒸发制冷剂气液分离。只有分离出的气体制冷剂经由制冷剂导管P被吸入压缩机1，再次重复上述制冷循环。通过设置储罐5，压缩机1就不会吸入液体制冷剂，由此能防止液压缩。
另外，上述制冷循环中还使用未图示的油分离器及液体箱(liquid tank)等，它们与上述储罐5 —起合称为“制冷循环用容器R”。以下，对制冷循环用容器R与制冷剂导管 P的接合结构进行说明。图1是第一实施方式的制冷循环用容器Ra的主视图。该制冷循环用容器Ra包括容器主体10，该容器主体10在内部具有分离板IOa ； 第一制冷剂导管Pl，该第一制冷剂导管Pl与容器主体10上端部接合；第二制冷剂导管P2， 该第二制冷剂导管P2的一端与容器主体10的底面部接合，另一端在容器主体10内部立起形成；以及第三制冷剂导管P3，该第三制冷剂导管P3的一端经由容器主体10的底面部与第二制冷剂导管P2接合，另一端在容器主体10的外部弯曲成大致U字状。在制冷循环结构上，第一制冷剂导管Pl与上述蒸发器4连接，在此，蒸发后的制冷剂经由第一制冷剂导管Pl而被引导至容器主体10内。在与第一制冷剂导管Pl的开口端相对的容器主体10内部设有分离板10a，使蒸发制冷剂流过，由此将其分离成气体制冷剂和液体制冷剂。液体制冷剂积存在容器主体10内的底部，气体制冷剂从第二制冷剂导管P2的开口端被吸入并被引导至第三制冷剂导管P3，然后被吸入压缩机1进行压缩。积存在容器主体10内的底部的液体制冷剂随时间流逝或受外部空气的温度影响而蒸发，由此成为气体制冷剂而从第二制冷剂导管P2的开口端被吸入。再对制冷循环用容器Ra的结构进行说明，上述容器主体10包括圆筒状的镜筒 11，该镜筒11的上下端部开口，并在上端嵌入有分离板IOa ；上部盖板12，该上部盖板12被焊接成封闭上述镜筒11的上端开口部；以及下部盖板13，该下部盖板13被焊接成封闭上述镜筒11的下端开口部。此外，在下部盖板13的周面上通过焊接加工隔着规定间隔地安装有多个支承脚 14。这种容器主体10的构成部件全部采用铁制品，包括支承脚14在内的整个周面进行了
^^ ο第一制冷剂导管Pl使用钢管。第一制冷剂导管Pl与构成容器主体10的上部盖板12的接合结构如图2所示。在上部盖板12的中心部设有安装用孔H，第一制冷剂导管Pl的下端部被插入其中，被临时保持。此外，在此状态下，对第一制冷剂导管Pl的周面与安装用孔H的周部进行 MIG硬钎焊Y的加工。由于在MIG硬钎焊Y中使用的焊料以铜为主要成分，而使焊料自身成为电极，因此，也被称为“电极消耗式弧焊”。即，“电极消耗式弧焊”是利用弧热进行钎焊的方法，其具有因局部加热而出现的歪曲或气孔较少且加工速度快的特点。加工成制冷循环用容器Ra的加工顺序是在将上部盖板12与镜筒11接合之前上部盖板12处于单独状态时，利用MIG硬钎焊Y将第一制冷剂导管Pl与上部盖板12接合。第二制冷剂导管P2也可以是铁管，但第三制冷剂导管P3使用铜管。在将下部盖板13与镜筒11接合之前下部盖板13处于单独状态时，利用MIG硬钎焊Y将第二制冷剂导管P2及第三制冷剂导管P3与下部盖板13接合。更详细地说，首先，利用MIG硬钎焊Y将第二制冷剂导管P2与下部盖板13接合， 此后，将第三制冷剂导管P3的一端部抵靠至下部盖板13与第二制冷剂导管P2端部的接合
5部，并利用MIG硬钎焊Y接合。此外，将接合了第一制冷剂导管Pl的上部盖板12焊接加工至镜筒11的上端部， 从而将镜筒11的上端开口部封闭。接着，将接合了第二制冷剂导管P2和第三制冷剂导管 P3的下部盖板13焊接加工至镜筒11的下端部，从而将镜筒11的下端开口部封闭。由此， 完成容器主体10的组装。例如，在将第一制冷剂导管Pl与上部盖板12连接时，尝试将现有的进行银钎焊的情况与在本发明中说明的进行MIG硬钎焊Y的情况进行比较。在接合一处所需的加工时间上，采用银钎焊需要大约40秒，而采用MIG硬钎焊Y 只要大约10秒即可。在焊料的成本上，银焊料每公斤为2万7千日元(申请时)，而MIG硬钎焊Y中使用的铜焊料每公斤5千日元(申请时)就能买到。在实际作业上，银钎焊不得不通过操作者(手工)进行作业，而MIG硬钎焊Y可容易地进行自动化。此外，银钎焊需要焊剂和热水冲洗处理工序作为前后期处理，而MIG硬钎焊Y不需要进行前后期处理。这样，MIG硬钎焊Y与银钎焊相比具有很多有利之处，因此，能实现减少容器主体 10与制冷剂导管Pl P3的接合所需的劳力和缩短加工时间，从而有利于降低成本。图3A、图3B、图3C是说明构成容器主体11的上部盖板12的制造顺序和与第一制冷剂导管Pl的接合的图。虽未特别图示，但下部盖板13与第二制冷剂导管P2的接合也相同。首先，如图3A所示，准备俯视观察呈矩形的板体D，并在板体D的中心部设置安装用孔H。接着，如图:3B所示，通过拉深加工将中心部设有安装用孔H的矩形板体D形成为截面呈半圆形。使周端部在同一位置上对齐，由此形成大致碗状的上部盖板12。如图3C所示，先前设置的安装用孔H的截面呈上部盖板12的外表面侧直径比内表面侧直径大的锥状。这是通过对具有规定板厚的矩形板体D进行拉深加工而必然形成的截面形状，在插入第一制冷剂导管Pl后，其与上部盖板12的外表面侧的安装用孔H周缘之间产生一定程度的间隙。即，即使在矩形板体D阶段设置直径与第一制冷剂导管Pl的直径相同的安装用孔 H，也会由于对矩形板体D进行拉深加工形成大致碗状的上部盖板12，而使得安装用孔H的截面呈锥形。在将第一制冷剂导管Pl插入安装用孔H后，在上部盖板12的外表面侧的制冷剂导管Pl与安装用孔H周缘之间会形成足够明显的间隙。MIG硬钎焊Y的焊料容易进入上述间隙，因而使得上部盖板12与第一制冷剂导管Pl的接合强度变大。此外，在上述实施方式中，对构成容器主体10的镜筒11和上部盖板12及下部盖板13均选用铁制品的情况进行了说明，但不局限于此。通过使用高耐腐蚀性镀层钢板作为容器主体10的构成部件，由此，不仅不需要进行表面涂装，还能获得很好的防锈效果。在强度上也毫不逊色，同时对成本也没有影响。此外，通过MIG硬钎焊Y将由铜管制成的制冷剂导管Pl P3与上述容器主体10 接合。使用以铜为主要成分的材料作为焊料这点不变，就能将各制冷剂导管Pl P3牢固地与容器主体10接合。图4是第二实施方式的制冷循环用容器Rb的主视图。容器主体10与先前在图1中说明的容器主体在总高度及直径上不同，但由于在结构上相同，因而省略其特别说明。制冷剂导管包括两根连接用制冷剂导管P4、P5，这两根连接用制冷剂导管P4、P5 从构成容器主体10的上部盖板12朝上部突出；以及U字形制冷剂导管P6，该U字形制冷剂导管P6通过MIG硬钎焊Y借助上部盖板12而与上述连接用制冷剂导管P4、P5连接，并且被收容在容器主体10内部。在此，以连接用制冷剂导管P4、P5使用铜管，而U字形制冷剂导管P6使用铁管为特征。即，从容器主体10与外部连接的制冷剂导管是铜制品，而收容在容器主体10内的U 字形导管P6是与容器主体10相同的铁制品。虽然只有U字形制冷剂导管P6使用铁制品，但由于该制冷剂导管P6被收容在容器主体10内部且不与外部空气接触，因而不易生锈。通过使用廉价的铁制品，能有利于成本降低。当然，对制冷循环用容器Rb也不会带来任何性能上的影响。为了借助容器主体10而将上下两根制冷剂导管P接合，使用图5A或图5B所示这样的接合结构。在图5A中，将由铜管制成的上部侧制冷剂导管1 的端部从容器主体10的上部插入安装用孔H。接着，通过MIG硬钎焊Y将上部侧制冷剂导管1 与由铁制品制成的容器主体10接合。由于使用以铜为主要成分的材料作为焊料，因而能在短时间内获得牢固的接
I=I O此后，以从容器主体10的下部侧与安装用孔H相对的方式抵住由铁管制成的下部侧制冷剂导管1 的开口端，并通过焊接U将下部侧制冷剂导管1 与容器主体10接合。这样，接合工序变成了两个阶段，但由于能通过使用MIG硬钎焊Y来确保气密性， 因此，对铁管即下部侧制冷剂导管1 与由铁制品制成的容器主体10进行通常的焊接加工 U即可。由于完成的容器主体10内部没有氧气，因此，下部侧制冷剂导管1 不易生锈。图5B表示接合结构的其它例子。将下部侧制冷剂导管Pd的开口端部从容器主体10的下部插入安装用孔H，并使其朝容器主体10的上表面侧突出一定程度。临时保持这种状态，使上部侧制冷剂导管Pc的开口端从容器主体10的上部与下部侧制冷剂导管Pd的开口端相对。接着，同时对容器主体10、上部侧制冷剂导管Pc端部及下部侧制冷剂导管Pd端部进行MIG硬钎焊Y。接合工序只要一个阶段即可，通过MIG硬钎焊Y就能确保气密性。此外，容器主体10内部的下部侧制冷剂导管Pd不易生锈这点不变。图6表示作为本发明第三实施方式的卧式制冷循环用容器Re。在此处的制冷循环用容器Rc中，沿着被卧放的容器主体IOA的轴向将多根(至少两根)制冷剂导管P通过MIG硬钎焊Y彼此隔着间隔L地接合。上述间隔L必须设定为大约150mm以上。即，MIG硬钎焊Y可自动化进行这点与上述是相同的。具体来说，需要保持焊料的焊炬，一边将该焊炬沿着制冷剂导管P周围移动，一边进行MIG硬钎焊Y。因此，当在对第一根制冷剂导管P进行了 MIG硬钎焊Y之后对第二根制冷剂导管 P进行MIG硬钎焊Y时，若第一根制冷剂导管P与第二根制冷剂导管P处于相接近的位置， 则无法进行第二根制冷剂导管P的MIG硬钎焊Y。通过如上所述将制冷剂导管P彼此的间隔L增加至大约150mm以上，就能避免在进行第二根制冷剂导管P的MIG硬钎焊Y时对焊炬的干扰，从而能实现无障碍的加工。图7是本发明第四实施方式的制冷循环用容器的主视图。通过MIG硬钎焊Y将制冷剂导管P与容器主体IOB接合这点在此处也不变。另外，上述容器主体10是通过上部盖板12与下部盖板13直接进行焊接加工来接合而成的。即，不使用图1中所示的镜筒11来构成容器主体10B，但即使将镜筒11设于上部盖板12与下部盖板13之间也不会有任何影响。关键的特征在于，在构成容器主体IOB的上部盖板12与下部盖板13的接合部卷绕不锈钢线(SUS线)15，并从该不锈钢线15上来进行焊接加工。在通常的焊接加工中，此后，需要对容器主体IOB进行涂装，但经长期使用后，多数情况下会生锈。因此，为了增厚焊接部分的涂装而进行修补涂装，不仅费力，而且效果上也存在隐患。因此，在如上所述将不锈钢线15卷绕至接合部后，进行焊接加工。藉此，接合部分被具有防锈效果的不锈钢材料覆盖，至少不需要对接合部分进行修补涂装。图8A、图8B是说明本发明第五实施方式的接合方法的图，图8A是上部盖板12的剖视图，图8B是其俯视图。在将制冷剂导管P通过MIG硬钎焊Y加工至上部盖板12时，在开始作业时，上部盖板12与制冷剂导管P均是常温，由于没有提高温度，因此，不易接合。若以不完全接合结束的话，则制冷剂气体容易从这部分泄漏，而缺乏可靠性。因此，在开始MIG硬钎焊Y的作业时，将焊料抵住离开制冷剂导管P的周面一定距离的部分来进行加热。也就是进行所谓的预热，并等待上部盖板12的温度上升。将该状态持续规定时间，而使上部盖板12的安装用孔H周边的温度充分上升之后，通过对制冷剂导管P的周面进行MIG硬钎焊Y，由此能实现制冷剂导管P与上部盖板12 的可靠地接合。
图9A、图9B是说明本发明第六实施方式的接合方法的图，图9A是下部盖板13的俯视图，图9B是剖视图。在将制冷剂导管P的开口端部插入设于下部盖板13的安装用孔H的同时，使制冷剂导管P的开口端部朝下部盖板13的内表面侧突出一定距离。临时保持这种状态，将从下部盖板13的内表面侧突出的制冷剂导管P的开口端部周面与下部盖板13进行MIG硬钎焊 Y，由此将下部盖板13与制冷剂导管P接合。将下部盖板13与镜筒11或上部盖板12接合来构成容器主体10，从而完成制冷循环用容器R。接着，进行泄漏检查，以检查接合部位处是否有泄漏。若能确认泄漏检查的结果是下部盖板13与制冷剂导管P的接合部处没有泄漏，便没有问题。当确认在上述接合部存在泄漏时，则要从下部盖板13的外表面侧对制冷剂导管 P的周面进行MIG硬钎焊Y来进行修补。S卩，作为通常制造工序，还要考虑在从下部盖板13的外表面侧与制冷剂导管P进行MIG硬钎焊Y之后，在泄漏检查中发现有泄漏的情况。此时，在下部盖板13的外表面侧已经有经钎焊后的焊料，即使此后进行修补用的MIG硬钎焊Y，效果上也较差。若如上所述预先从下部盖板13的内表面侧对制冷剂导管P进行MIG硬钎焊Y，即使在泄漏检查中发现有泄漏，由于在下部盖板13的外表面侧没有进行过任何加工，因此，
8能容易并可靠地进行修补。此外，在接合至下部盖板13的制冷剂导管P中，若沿其轴向的直线状部分的长度足够长，只要从那里折曲成大致L字形，从下部盖板13的外表面侧对制冷剂导管P进行MIG 硬钎焊Y便不会那么困难。然而，也有沿接合至下部盖板13的制冷剂导管P的轴向的直线状部分的长度非常短，在与下部盖板13没有充分间隔的状态下折曲成大致L字形的情况。此时，从下部盖板13的外表面侧进行完美的MIG硬钎焊Y终究是困难的。因此， 最好是能从下部盖板13的内表面侧进行完美的MIG硬钎焊Y而不会在泄漏检查中出现不合格(NG)。综上所述，为了对容器主体与制冷剂导管进行MIG硬钎焊，作为线材的焊料使用铜一招类的焊料。作为焊料，也存在铜一硅类的焊料，但一旦实际使用，在硬钎焊部分会出现孔或破裂，而无法确保气密结构。实验结果是，若使用铜一招类(铝青铜)，则能毫无问题地进行接
I=I O另外，本发明并不局限于上述实施方式，在实施阶段可在不脱离其主旨的范围内将构成要素变形后具体化。而且，能通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适当组合来形成各种发明。工业上的可利用性根据本发明，实现了减少容器主体与制冷剂导管的接合所需的劳力和缩短加工时间，并有利于成本降低的制冷循环用容器。另外，根据本发明，能得到包括上述制冷循环用容器来获得可靠性提高的制冷循环装置。
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权利要求
1.一种制冷循环用容器，其特征在于，包括 容器主体；以及制冷剂导管，该制冷剂导管通过金属惰性气体硬钎焊来接合至所述容器主体。
2.如权利要求1所述的制冷循环用容器，其特征在于， 所述容器主体由高耐腐蚀性镀层钢板制成，将多根所述制冷剂导管接合， 其中一部分的制冷剂导管是铜管，在所述金属惰性气体硬钎焊中，使用以铜为主要成分的焊料。
3.如权利要求2所述的制冷循环用容器，其特征在于， 使用铜管作为从所述容器主体朝外部突出的制冷剂导管， 使用铁管作为被收容在所述容器主体内部的制冷剂导管。
4.如权利要求2或3所述的制冷循环用容器，其特征在于，从所述容器主体朝外部突出的、由铜管制成的制冷剂导管使其端部贯穿容器主体而朝容器主体的内表面侧突出，并且通过金属惰性气体硬钎焊从容器主体的内表面侧将该突出端部接合。
5.一种制冷循环装置，其特征在于，通过制冷剂导管将压缩机、冷凝器、膨胀装置、蒸发器以及权利要求1至4中任一项所述的制冷循环用容器连通，由此构成制冷循环。
全文摘要
一种制冷循环用容器(R)，在将制冷剂导管与容器主体接合时，为了实现减少作业工夫和缩短作业时间，并有利于成本降低，该制冷循环用容器(R)是通过金属惰性气体硬钎焊(Y)将制冷剂导管(P)与容器主体(10)接合而成的。一种制冷循环装置，通过利用制冷剂导管(P)将压缩机(1)、冷凝器(2)、膨胀阀(3)、蒸发器(4)以及所述制冷循环用容器(R)连通来构成制冷循环，由此提高可靠性。
文档编号B23K9/173GK102272539SQ201080004355
公开日2011年12月7日 申请日期2010年2月5日 优先权日2009年2月6日
发明者中谷哲巳, 岩永真美, 市川育训 申请人:东芝开利株式会社