制冷剂压缩机的制作方法

专利名称：制冷剂压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的制冷剂压缩机，该制冷剂压缩机具有气密密封的压缩机壳体，一个压缩制冷剂的活塞-气缸-装置在该压缩机壳体的内 部进行工作，该活塞-气缸-装置通过抽吸管从压缩机壳体的外部吸入制冷剂，并且所述制 冷剂在压缩作用下通过由压力管和连接管形成的压力管路朝着布置在压缩机壳体外部的 冷凝器的方向射出，该连接管由金属制成。
背景技术：
具有非共沸气体(zeotropen Gasen)的制冷机过程本身长期以来是公知的。在这 种情况下，制冷剂通过吸收来自蒸发器内要被冷却的空间的能量而被加热，并且最后被过 热，这导致蒸发，并且借助制冷剂压缩机的活塞_气缸-装置以更高的压力级来进行压缩， 在那里，它通过冷凝器来发出热量，及经由节流阀又输送回到蒸发器中，在该节流阀中实现 制冷剂的压力减小和冷却。这种制冷剂压缩机主要用在冷藏箱或者冷藏架(Kuehlregalen)中。每年所生产 的件数相应地也就高。根据世界范围内所采用的制冷剂压缩机来推算，因此每个在制冷剂 压缩机中实施的并且例如减少了制造费用的技术改进包含巨大的节约潜力。但是，制冷剂压缩机也是噪声源，在制冷剂压缩机的工作期间，这有时会产生干 涉。但是，由活塞_气缸-装置及其驱动马达运行所产生的振动也加重了制冷剂压缩机全 部零件的负担，而这些零件承受着振动。其中事实表明，从活塞_气缸-装置到压缩机壳体上的振动传递的主要部分归咎 于压力管。另一方面，压力管一定得具有一定的可活动性，从而可以吸收由活塞-气缸-装 置所产生的振动。传统的压力管由具有较高弹性模量的金属材料制成。为了满足在振动传递和疲劳 强度方面的要求，因此压力管做成相应的长度，并且多次弯曲地设置在压缩机壳体的内部 中。这种压力管也称为盘管。为了减少从活塞-气缸-装置到压缩机壳体上的振动传递和减少发出噪声，因此 在AT007698U1中建议了，压力管在它的导引通过压缩机壳体内部的部段中由塑料制造出。 此外，通过由塑料来制成压力管的实施方式，可以减少通过压力管中的压缩制冷剂对压缩 机壳体内部的加热，并且提高了制冷剂压缩机的效率。在这种塑料压力管中存在将从压缩机壳体内部引到外部的压力管合适地安装在 通到冷凝器中的金属连接管上的问题。在这种情况下，由于由金属、通常由铜或者钢所制造 出的连接管和由塑料制造出的压力管具有不同热膨胀系数而产生了存在的问题，尤其在压 缩机壳体内部中达到了大约120°C的工作温度，及在发生切断制冷剂压缩机之后，在使该系 统冷却到室温时，产生在压力管和连接管之间的泄漏的危险。在金属压力管和连接管以传统方式相互焊接、拧紧或者粘接在一起时，那些根据 AT007698U1例如借助热塑性接合而相互连接起来。
但是，在连接由塑料制造出的压力管和由金属制造出的连接管时，由压力管和连接管所形成的压力管路沿着制冷剂的流动方向横截面没有变小，因此不会妨碍从活塞-气 缸-装置排出来的制冷剂进行连续流动。由于这个原因，应该避免把压力管套装在连接管 上的固定方案。此外，把(管状或者盘管形的)压力管套装在连接管上，不能实现满意的自动安装。DE3102576A1公开了一种管连接，其中第一管可以套装在第二管的扩宽端部区域 内。在由铝所制造的这些管相互插入其内之前，第一管的外罩设置有两个并排布置的薄膜 状的涂层，即设有一个硅橡胶层和一个胶粘剂层。两个涂层的层厚度为0. 5mm到0. 75mm。 由于层厚度相对较小，因此这种管连接不适合于用在这种制冷剂压缩机的压力管连接中， 因为这些涂层在压力管和连接管之间进行相对运动的情况下被磨损，并且因此在具体的连 接区域内产生了泄漏危险。

发明内容
因此本发明的目的是为在制冷剂压缩机的由金属制造出的连接管上的压力管提 供一种密封可靠的连接。尤其是不会妨碍从活塞_气缸-装置出来的制冷剂的连续流动。此外，能够可靠地、自动地安装压力管连接。这个目的通过具有权利要求1特征部分的特征的制冷剂压缩机来实现。这种制冷 剂压缩机具有气密密封的压缩机壳体，一个压缩制冷剂的活塞_气缸-装置在该压缩机壳 体的内部进行工作，该活塞_气缸-装置与抽吸管和压力管相连接，其中通过抽吸管使制冷 剂流至活塞_气缸-装置，并且在那里被压缩的制冷剂沿着由一个压力管和一个与该压力 管相连接的、由金属制成的连接管形成的压力管路通过压缩机壳体内部并且进一步被引导 到压缩机壳体的外部。根据本发明规定，压力管由塑料制成，并且借助于由塑料制成的、形 成套管状的连接件与由金属制成的连接管密封地连接，其中连接管具有面向压力管的、至 少局部变窄的端部段，该端部段将设置在连接管内部中的连接件固定在它的轴向位置上。通过在压力管和连接管之间设置与压力管和连接管的各自几何形状相适配的套 管形的塑料连接件，由塑料制成的压力管相对于由金属制造出的连接管的不同热膨胀系数 可以以理想的方式得到补偿，并且因此可以防止压力管路产生泄漏。由压力管和连接管所形成的压力管路的流动横截面的构造现在可以以任何方式 来实现，因此可避免后来横截面沿着制冷剂流动方向减小，例如，在将压力管套装在连接管 上时产生了横截面减小。从活塞_气缸-装置排出来的制冷剂因此可以保持连续的流动。因此优选规定，与压力管的端部区域相连接的、通过连接件-内表面来限定的、连 接件的开口横截面大于或者等于通过压力管_内表面所限定的、压力管的流动横截面。根据本发明压力管连接的优选实施例规定，连接件密封地包覆压力管的外侧，其 中连接件具有相对于连接管的密封连接。按照这种方式，可制造出可靠密封的并且以自动 方法安装的压力管路。在本发明的另一个优选实施例中，在连接件和连接管之间的密封连接通过设置在 连接件和连接管之间的密封件来形成。优选地，该密封件是0形环，该0形环保持在设置于 连接件外侧上的槽中。按照这种方式，可以方便地且费用低地实现连接件和连接管之间的密封。当然，除了设置密封件之外或者作为设置密封件的备选方案，在连接件和连接管之间也可以设置其他的密封方案，因此，例如借助胶粘剂来进行密封，或者通过在连接件和 连接管之间设置压配合来进行密封。在本发明的另一个优选实施例中规定，连接件的内表面设计成阶梯形的，其中，设 有连接件的一个包覆压力管的第一内表面段和一个第二内表面段，所述第二内表面段与压 力管的端部区域、尤其是压力管前侧相邻接，基本上与压力管内表面相对准或者位于它的 外部。通过使连接件内表面形成阶梯形，可以可靠地把压力管的端部区域保持在连接件上 并且精确地把压力管的端部区域定位在连接件上。通过使在压力管端侧之后形成的、连接 件的第二内表面段与压力管内表面相对准，或者(相对于管轴线观察)使之位于压力管内 表面的外部，有利于使从活塞_气缸-装置排出来的制冷剂进行连续流动。为了在从压力管到连接件的过渡位置上也能可靠地密封压力管路，因此连接件可 以通过胶粘、焊接或者注塑包封与压力管相连接。在一个特别优选的实施例中，连接件借助激光焊接技术固定在压力管上。在这种 情况下，至少与压力管相连接的连接件部段至少对于位于800-960nm之间的范围内的红外 线波长而言是能透过的。通过由此使连接件至少局部地制成半透明的，为此所设置的红外 线_激光焊接装置可以辐射通过连接件的外罩，并且以这种方式在位于压力管外侧和连接 件内表面之间的接触区域内获得合适的焊接温度。借助红外线激光焊接技术实现压力管与 连接件之间的这种连接具有最好的可靠密封效果并且实现成本低的制造。在另一个实施例中也可以考虑，使具有与连接管相适配的几何形状的连接件与压 力管制成一体，因此实现成本低的批量生产。在本发明的一个优选实施例中，连接管与连接件压接。在这种情况下，连接件的外 侧具有准备与连接管压接的、与之互补的几何形状，尤其地该几何形状呈凹形的凹槽的形 状。在连接件和压力管一起插入到连接管中之后，通过压接工具使连接管变形，因此连接管 的外罩段紧贴在凹形的凹槽中，从而实现保持在连接管中的连接件的轴向固定。在一个优选的实施例中，连接件由弹性体塑料制成。由弹性体制成的连接件在拉 应力、压应力或者弯曲应力作用下可以弹性地变形，因此压力管路克服由机械或者热所引 起的力作用实现了更大的牢固度。为了提高从压缩机壳体中引出的压力管路的稳定性，在保持在连接管或者连接件 的安装位置中的压力管端部段的高度上，连接管固定在压缩机壳体的壁上，尤其焊接在该 壁上。


现接着参照实施例来详细描述本发明。在附图中图1是具有压缩机壳体、输入的抽吸管和输出的压力管路的制冷剂压缩机的透视 图；图2是图1的制冷剂压缩机的内部的示意图，其中为了更好地概览，只示出了与本 发明相关的部分；图3以详细剖视图示出了借助塑料连接件使压力管连接在连接管上的按本发明连接；图4以详细剖视图示出了本发明压力管连接的另一个实施方式；图5以详细剖视图示出了本发明压力管连接的另一个实施方式；图6以详细剖视图示出了具有压接的连接管的本发明压力管连接的另一个实施方式；图7以详细剖视图示出了具有压接的连接管的本发明压力管连接的另一个实施 方式；图8以详细剖视图示出了具有压接的连接管的本发明压力管连接的另一个实施 方式；图9以详细剖视图示出了本发明压力管连接的另一个实施方式。
具体实施例方式图1以透视图示出了制冷剂压缩机，该制冷剂压缩机具有压缩机壳体1、抽吸管2 和由压力管3和连接管6所形成的压力管路3、6。吸管2通到压缩机壳体1的内部8中并且把来自没有示出的蒸发器中的制冷剂引 到安装在压缩机壳体1内的基板16上的活塞-气缸-装置4中，从而又压缩以前在蒸发器 中膨胀的制冷剂。将已压缩的制冷剂通过压力管路3、6又从活塞-气缸-装置4中导出或 者从压缩机壳体1的内部8中引出来(参见图2)。在图2中示出了压力管路3、6的通过压缩机壳体1内部的部段，即与活塞_气 缸-装置4相连接的压力管3。该部段也称为“盘管”。压力管3的端部区域3c设置成与 布置在压缩机壳体1外部的连接管6相连接，该连接管6也是压力管路3、6的一部分，但是 与压力管3相比，更加远离活塞-气缸-装置4。根据图2，压力管路3、6还包括压力消声器18，但是，该压力消声器18也可以布置 在压缩机壳体1的外部中。为了减少由于通到压力管3中的制冷剂对压缩机壳体1内部的加热及为了减弱震 动，如从现有技术中所公开的那样，压力管3由塑料例如热塑性塑料、热固性塑料或者弹性 体塑料来制造成。与此相反，与压力管3相连接的连接管6由金属制成。优选地，该连接管6由铜、铜 合金或者钢构成，但是它也可以由其它金属材料制成，并且具有可能的外罩或者内部涂层。由于铜材料的膨胀系数比塑料的膨胀系数约大四倍并且在压缩机壳体1的内部 内产生了高达120°C的工作温度，因此对压力管3和连接管6的连接提出特别的要求，以确 保压力管路3、6的密封性。根据本发明规定，由塑料制造出的压力管3借助由塑料制造出的、套管形的连接 件5与由金属制造出的连接管6相连接。可以看出来，压力管3不必一定设置在压缩机壳体1的内部内，或者连接管6不必 一定设置在压缩机壳体1的外部。位于压力管3和连接管6之间的连接区域或者附图中所 示的本发明借助连接件5的连接可以位于压力管路3、6的任何区域内，也可以位于压缩机 壳体1的内部或者外部中。本发明的连接件5可以例如由聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、合成聚苯乙烯(SPS)或者聚四氟乙烯(PTFE)来制造出。优选地，连接件5由热塑性塑料来制造出，从而可以实现连接件5与压力管3的较好焊接。此外，被压入或者被粘贴到连接管6中的、由 热塑性塑料来制造出的连接件5在加热连接管6的情况下可以与之一起运动，就这点而言， 可以更好地把连接件5安装在连接管6内。图3示出了本发明压力管连接的第一实施例。在这种情况下，来自外部9的或者 通到蒸发器中的连接管6伸入到设置有贯通孔17的压缩机壳体1的内部8内一段距离并 且在外侧6b与压缩机壳体1相连接例如焊接。此外，根据本发明，通过连接管6具有面向压力管3的、收缩的端部段6c，将连接件 5插入、优选为压入到连接管6内，及借助该连接管6锁定在它的轴向位置上，该端部段6c 至少在它圆周的位置上包围布置在连接管6内部的连接件5的前侧5c，或者防止它进行轴 向运动。根据图3，连接管6的端部段6c沿着压力管3的外侧3b的方向被弯曲或者被压 扁O压力管3的外侧3b借助连接件5的内表面5a来密封地包覆。在本实施例中，连 接件5的内表面5a、5a’设计成阶梯形的，其中设有一个包覆压力管3的第一内表面段5a 和与压力管3的端部区域3c或者它的前侧相邻接的、连接件5的第二内表面段5a’。为了不妨碍由活塞_气缸-装置所流出的、沿着从压力管3到连接管6的流动方 向5进行流动的制冷剂进行连续流动，与压力管3的端部区域3c相连接的、通过第二内表 面段5a’来限定出的、连接件5的流动横截面11设计成大于或者等于通过压力管3的内表 面3a来限定出的、压力管3的流动横截面10。在图3的实施例中，连接件5的第二内表面 段5a’基本上与压力管3的内表面3a相对准，或者紧紧地位于(相对于中轴线来观察)压 力管3的内表面3a外部上。在图3中很明显的是，沿着从压力管3到连接管6的流动方向15或者在压缩机壳 体1的外部中进行流动的制冷剂仅仅被引导到管段3、5、6中，所述管段3、5、6相对于在前 的各管段具有同样大的或者更大的流动横截面10、11、12。由于制冷剂首先也流过由压力管 3所形成的流动横截面10，然后流过由连接件5的第二内表面段5a’所形成的、相对于压力 管3的流动横截面10稍稍加大的流动横截面11，及最后流过由连接管6所形成的、相对于 连接件5的流动横截面11又被扩大的流动横截面12，因此制冷剂一定不通过狭窄部分，而 是可以不受阻碍地沿着流动方向15进行膨胀。连接件5借助密封的连接技术安装在压力管3上，例如通过粘接、焊接、挤压或者 压力注塑包封。在一个特别优选的连接方式中，连接件5借助红外线_激光焊接技术固定在压力 管3上。在这种情况下，至少那些与压力管3相邻接的、连接件5的部段形成半透明的，或 者至少位于800到960nm的范围内的红外线波长可以通过，从而用合适的红外线-激光焊 接装置辐射通过压力管3的外罩并且在位于压力管3的外侧3b和连接件5的内表面5a之 间的接触区域内获得焊接温度。而压力管3由黑色或者深色的塑料来制造出，从而可以最 佳地吸收由红外线_激光焊接装置所辐射出的能量。与压力管3相密封连接的连接件5相对于连接管6也具有密封的连接。该密封连 接在所示出的实施例中通过布置在连接件5和连接管6之间的密封件7来形成。在图3的实施例中，密封件7是0形环，该0形环被保持在设置于连接件5的外侧5b上的槽13内并且它的外径至少大于连接管6的内径，或者是流动横截面12的净宽度。该0形环或者密封件7在图3中具有透镜形状的横截面。作为对此的备选方案，也可以使用圆形、矩形或者菱形的0形环7 (参见图4和5)。根据图4，0形环7被装入到 连接件5的槽13内，该0形环7的横截面具有基本上是正方形的形状，其中横截面正方形 的侧面分别制成下凹的，因此通过0形环7不仅相对于连接管6的内表面6a而且相对于连 接件5的外侧5a分别产生了两个密封的接触线。密封件7的这种结构可以更好地保证连 接管6和连接件5之间的密封度。但是，为了获得连接件5相对于连接管6的密封连接，因此也可以使用专门形成 的、例如由弹性体所制造出的连接件5。易于理解的是，作为位于连接件5和连接管6之间的可选的或者附加的密封方案 例如通过把胶粘剂涂在连接件外侧5b和/或连接管内表面6b上或者通过在连接件外侧5b 和连接管内表面6b之间形成压配合来实现。在这种情况下，尤其可能的是，通过使连接件 5和连接管6相互钩住来实现形状锁合。图6示出了本发明的另一个实施例，其中连接管6与连接件5压接(Vercrimpt)。 在这种情况下，连接件5的外侧5b具有准备与连接管6压接的、互补的、呈凹形的凹槽14 形状的几何形状。在实现把连接件5连同压力管3 —起插入或者压入到连接管6中之后， 连接管6至少在它的圆周位置上通过合适装置压接，因此连接管6的外罩段6d紧贴在凹形 的凹槽14上，并且这样地产生了被保持在连接管6内的连接件5的轴向固定。如图6所示那样，连接件5的凹形的凹槽14或者连接管6的压接的外罩段6d被 布置在包围被保持在连接件5内的压力管3的端部区域的一个位置上。通过上述的压接过 程，位于连接管6的外罩段6d下方的、连接件5的区域更强烈地被压在压力管3上，并且在 连接件5和压力管3之间的密封作用得到进一步提高。这样的结构尤其在弹性体实施方式 的连接件5中被证明是有利的，因为可以省去设置单独的密封件7。在图9的另一个实施变形中，连接件5与压力管3制造成一体。这样的结构在制 造技术方面可以是有利的。出于稳定原因，如图1所示出的那样，在被保持在连接管6或者连接件5中的、压 力管3的端部段3c的高度上，连接管6固定在压缩机壳体1的壁上。此外，在压力管路3、6的压接的实施方式的情况下，可以采用具有任何横截面的 几何形状的密封件7并且可以采用任何数量的密封件7 (还可参见图7和8)，或者如已提到 的那样，也可以取消，因为相对连接管6足够好的密封效果已借助具有密封几何形状的连 接件5来获得。
权利要求
制冷剂压缩机，该制冷剂压缩机具有气密密封的压缩机壳体(1)，一个压缩制冷剂的活塞-气缸-装置(4)在该压缩机壳体的内部(8)进行工作，该活塞-气缸-装置通过抽吸管(2)从压缩机壳体(1)的外部(9)吸入制冷剂，并且所述制冷剂在压缩作用下通过由压力管(3)和连接管(6)形成的压力管路(3、6)朝着布置在压缩机壳体外部(9)的冷凝器的方向射出，该连接管(6)由金属制成，其特征在于，压力管(3)由塑料制成，并且借助由塑料制成的、设计成套管状的连接件(5)与连接管(6)密封地连接，其中连接管(6)具有面向压力管(3)的、至少局部变窄的端部段(6c)，该端部段将设置在连接管(6)内部中的连接件(5)固定在它的轴向位置上。
2.根据权利要求1或者2所述的制冷剂压缩机，其特征在于，在连接件(5)和连接管 (6)之间的密封的连接通过设置在连接件(5)和连接管(6)之间的密封件(7)来形成。
3.根据权利要求3所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述密封件(7)是0形环，该0 形环优选被保持在设置于连接件(5)外侧(5b)上的槽(13)中。
4.根据权利要求1-4任一所述的制冷剂压缩机，其特征在于，与压力管(3)的端部区 域(3c)相连接的、通过内表面(5a、5a’ )限定的、连接件(5)的流动横截面(11)大于或者 等于通过内表面(3a)限定的、压力管(3)的流动横截面(10)。
5.根据权利要求1-4任一所述的制冷剂压缩机，其特征在于，连接件(5)密封地包覆所 述压力管⑶的外侧(3b)。
6.根据权利要求4或者5所述的制冷剂压缩机，其特征在于，连接件(5)的内表面(5a、 5a’ )设计成阶梯形的，其中，设有所述连接件(5)的一个包覆压力管(3)的第一内表面段 (5a)和所述连接件(5)的一个第二内表面段(5a’)，所述第二内表面段与压力管(3)的端 部区域(3c)、优选压力管(3)前侧相邻接，基本上与压力管(3)内表面(3a)相对准或者-相 对于管轴线来观察-位于压力管内表面(3a)外部。
7.根据权利要求1-6任一所述的制冷剂压缩机，其特征在于，连接件(5)通过胶粘、焊 接或者注塑包封与压力管(3)相连接。
8.根据权利要求1-7任一所述的制冷剂压缩机，其特征在于，连接件(5)借助激光焊 接固定在压力管(3)上，其中至少与压力管(3)相邻接的、连接件(5)的部段至少对于位于 SOOnm和960nm之间的范围内的红外线波长而言是能透过的。
9.根据权利要求1-4任一所述的制冷剂压缩机，其特征在于，连接件(5)与压力管(3) 制成一体的。
10.根据权利要求1-9任一所述的制冷剂压缩机，其特征在于，连接件(5)被压入到连 接管(6)内。
11.根据权利要求1-10任一所述的制冷剂压缩机，其特征在于，连接件(5)的外侧 (5b)具有准备与连接管(6)相压接的、与之互补的几何形状，优选该几何形状呈凹形的凹 槽(14)的形状。
12.根据权利要求1-11任一所述的制冷剂压缩机，其特征在于，连接件(5)由弹性体塑 料形成。
13.根据权利要求1-12任一所述的制冷剂压缩机，其特征在于，在保持在连接管(6)或 者连接件(5)的安装位置中的压力管(3)端部段(3c)的高度上，所述连接管(6)固定在压 缩机壳体(1)的壁上，尤其焊接在该壁上。
全文摘要
一种制冷剂压缩机，该制冷剂压缩机具有气密密封的压缩机壳体(1)，一个压缩制冷剂的活塞-气缸-装置(4)在该压缩机壳体内部(8)进行工作，该活塞-气缸-装置通过抽吸管(2)从压缩机壳体(1)的外部(9)吸入制冷剂，及所述制冷剂在压缩作用下通过由压力管(3)和连接管(6)形成的压力管路(3、6)朝布置在压缩机壳体外部(9)的冷凝器的方向射出，该连接管(6)由金属来制造出。为了给在连接管(6)上的压力管(3)提供可靠的密封连接，因此规定，压力管(3)由塑料制成，并且借助由塑料制成的、设计成套管状的连接件(5)与连接管(6)密封地连接，其中连接管(6)具有面向压力管(3)的、至少局部变窄的端部段(6c)，该端部段将设置在连接管(6)内部中的连接件(5)固定在它的轴向位置上。
文档编号F04B39/12GK101883923SQ200880109989
公开日2010年11月10日 申请日期2008年9月18日 优先权日2007年10月5日
发明者H·库尔默 申请人:Acc奥地利有限公司