壓縮機及汽缸固定方法
2023-06-30 19:28:56
專利名稱：壓縮機及汽缸固定方法
技術領域：
本發明涉及一種壓縮機及汽缸固定方法，特別涉及一種可降低汽缸焊接於 壓縮機外殼時所產生的熱變形量的壓縮機及汽缸固定方法。
背景技術：
在現有技術中，為了固定汽缸與壓縮機外殼，汽缸是直接焊接在壓縮機外 殼上。由於汽缸通常為鑄造成型，其材質為鑄鐵，與壓縮機外殼的材質特性差 異頗大，因此，汽缸直接焊接在壓縮機外殼上時，所需耗費的能源較大，故需 要較大的焊接電流與焊接時間，以致焊接時產生的熱較多，且傳遞至汽缸內部 的熱也較大。
而焊接所產生的熱傳遞至汽缸內部時，將導致汽缸產生熱變形，而當壓縮 機運轉時，該變形量容易造成壓縮機的效率不良或在啟動時產生異音，嚴重者 甚至會造成拘束失效的情形。舉例來說，當汽缸內部的葉片溝變形量過大時， 因葉片溝的形狀改變，運轉時葉片將容易卡於葉片溝中而無法運動。另外，當 焊接後的汽缸內徑變形造成汽缸圓筒度改變時，運轉時容易造成冷煤洩漏，更 甚者將使壓縮機無法正常運作。
為了避免上述因汽缸變形所衍生的問題，現有技術中也有使用額外附加的 支架作為焊接橋梁，該支架鎖固於汽缸上，而將支架焊接於外殼，如此避免因 焊接過程中將熱傳遞至汽缸。但是，由於額外增加的支架不但會增加製造成本， 且會造成壓縮機總重量增加，所以通過額外增設支架並非最佳的解決方法。
因此，有必要提供一種壓縮機及汽缸固定方法，以改善現有技術所存在的 問題。
發明內容
本發明目的在於提供可降低焊接時對汽缸所產生熱變形量的壓縮機。 本發明另一 目的在於提供可降低焊接時對汽缸所產生熱變形量的汽缸固定方法。
為達成上述目的，本發明提供一種壓縮機，其包括壓縮機主體、外殼與汽 缸。外殼位於壓縮機主體外，汽缸連結於壓縮機主體。其中，汽缸包括汽缸主 體與至少一固定體，該固定體連接於汽缸主體的外緣，其中固定體可以焊接方 式固定於壓縮機的外殼。另外，該固定體可使當固定體焊接於外殼時對汽缸主 體所產生的熱變形量小於當汽缸主體直接焊接於外殼時對汽缸主體所產生的 熱變形量。
根據本發明的一個實施方式，汽缸包括至少一凹部，該凹部位於汽缸主體 的外緣，固定體形狀與數量配合凹部，使得固定體可容置於凹部。固定體以嵌 入、旋入或鑄造等方式容置於凹部，以嵌入方式時，固定體可為鈑金件；以旋 入方式時，固定體可為螺栓。
為達成上述另一目的，本發明提供一種汽缸固定方法，其用於壓縮機，壓 縮機包括外殼與汽缸，汽缸包括汽缸主體與至少一固定體。該方法包括下列步 驟
(A) 將固定體連接於汽缸主體的外緣；
(B) 將固定體以焊接方式固定於外殼。
通過上述步驟，可使當固定體焊接於外殼時對汽缸主體所產生的熱變形量 小於當汽缸主體直接焊接於外殼時對汽缸主體所產生的熱變形量。
圖1為本發明所述壓縮機的部分剖視圖。
圖2為本發明所述壓縮機汽缸第一實施例的立體圖。 圖3A為本發明所述壓縮機汽缸第二實施例的爆炸圖。 圖3B為本發明所述壓縮機汽缸第二實施例的示意圖。 圖4為本發明所述壓縮機汽缸第三實施例的示意圖。 圖5為本發明所述汽缸固定方法的流程圖。
部件代表符號說明
汽缸1、 la、 lb、 lc 汽缸主體10、 10a、 10b、 10c凹部11、 lla、 llb、 lie
固定體20、 20a、 20b、 20c
汽缸頭40
活塞50
軸框60
曲軸70
壓縮機90
壓縮機主體92
外殼99
具體實施例方式
為讓本發明上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發 明的具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
請參考圖l。圖1為本發明所述壓縮機的部分剖視圖。壓縮機90包括壓 縮機主體92、外殼99與汽缸1 。
壓縮機主體92為壓縮機90中除了外殼99與汽缸1以外其他必要結構的 總稱。舉例來說，壓縮機主體92至少包括汽缸頭40、活塞50、軸框60與曲 軸70等構件。由於本發明著重於壓縮機90內汽缸1的結構與汽缸1固定於外 殼99的方法，因此不贅述壓縮機主體92的細部結構。
外殼99為壓縮機90最外層的包覆殼體，其內容置壓縮機主體92與汽缸 1。汽缸1連結於壓縮機主體92，汽缸1可通過焊接方式固定於外殼99。其中， 汽缸1包括汽缸主體10與固定體20。
接著請一併參考圖1與圖2。圖2為本發明所述壓縮機汽缸第一實施例的 立體圖。汽缸la包括汽缸主體10a與三個固定體20a，每一固定體20a連接 於汽缸la的外緣，也即汽缸la周圍圓弧面上。當將汽缸la固定於外殼99時， 是利用固定體20a作為橋梁，將每一固定體20a通過焊接方式固定於外殼99， 即可降低焊接時產生的熱傳遞至汽缸la。
為了配合固定體20a的形狀與數量，在汽缸主體10a外緣包括三個凹部 lla，使得固定體20a恰可容置於凹部lla。在本實施例中，固定體20a為圓 柱狀的鈑金件(如冷軋或熱軋鋼板)，凹部lla為呈圓柱形凹部，固定體20a以嵌入方式容置於凹部，使兩者之間呈緊配合。本實施例可用於較小之汽缸(如
直徑3.5英寸或3.9英寸的汽缸)。
為了要使當汽缸la焊接於外殼99時，傳遞至汽缸la的熱降低，因此固 定體20a的材質使用相同或相近於外殼99的材質，舉例來說，固定體20a的 材質為碳鋼。較佳者，固定體20a的材質相同於外殼99的材質，舉例來說， 當外殼的材質為SPHC時，固定體20a的材質也使用SPHC。此時，進行焊接 時所需電流較小、焊接時間較短，因此，焊接時所產生的熱大幅降低，以使將 固定體20a焊接於外殼99時，對汽缸主體10a所產生的熱變形量小於將汽缸 主體10a直接焊接於外殼99時對汽缸主體10a所產生的熱變形量。在汽缸10a 的熱變形減少的情況下，自然可改善因汽缸變形後在運轉時效率不良或啟動異 音的問題，不但提高汽缸的可靠度、減少汽缸不良率，且可節省現有技術中支 架的材料。
須注意的是，在本實施例中，固定體20a的數量並不限定為三個，且固定 體20a的形狀並不限於圓柱狀，也可為其他如方形或不規則形。
接著請參考圖3A與圖3B。圖3A為本發明所述壓縮機汽缸第二實施例的 爆炸圖，圖3B為本發明所述壓縮機汽缸第二實施例的示意圖。
汽缸lb包括汽缸主體10b與三個固定體20b，每一固定體20b連接於汽 缸lb的外緣，固定體20b的材質為合金鋼(如鉻鉬鋼鋼材)。在本實施例中， 固定體20b為螺栓，凹部llb係為螺孔，固定體20b以旋入方式容置於凹部 llb。利用旋入方式將固定體20b固定於凹部llb時，可憑藉螺紋產生較佳的 緊固力。因此，本實施例可用於較大的汽缸(如直徑4.4英寸、4.8英寸或5.5 英寸的汽缸)。
在本實施例中，部分螺孔在汽缸lb外緣外露而呈一狹長開口，當螺栓旋 入螺孔時，部份螺栓外露且凸出於汽缸lb夕卜，在經去除凸出於汽缸lb與其他 不必要的部分後，使得汽缸lb外緣仍為平整的圓弧狀。將固定體20b焊接於 外殼吋，其焊接點即為外露螺栓的螺紋部位。由於螺栓的材質為合金鋼，其也 為與外殼相近的材質，因此也可達到降低汽缸lb變形量的功效。
須注意的是，在本實施例中，固定體20b的數量並不限定為三個，且固定 體20b也可為其他如螺絲、彈簧銷等，當固定體20b為彈簧銷時，凹部llb 不需螺紋。接著請參考圖4。圖4為本發明所述壓縮機汽缸第三實施例的示意圖。汽
缸lc包括汽缸主體10c與固定體20c。本實施例與上述實施例主要不同的是， 汽缸lc包括一個環狀凹部llc，環狀凹部llc位於汽缸主體10c外緣，其中 固定體20c為與環狀凹部llc相配合的環狀體。舉例來說，固定體20c可利用 鑄造方式成型於環狀凹部llc。
接著請一併參考圖1與圖5。圖5為本發明所述汽缸固定方法的流程圖。 本發明所述的汽缸固定方法用於壓縮機卯，壓縮機90包括外殼99與汽缸1， 汽缸1包括汽缸主體10與至少一固定體20。汽缸固定方法包括下列步驟
步驟501:將固定體20連接於汽缸主體10外緣。
將固定體20連接於汽缸主體10外緣。以下舉出其中三種連接方式-
1. 汽缸主體IO外緣設置至少一凹部11，固定體20以嵌入或旋入方式固定 於凹部ll。其詳細結構與方式相同於前文所述，故不贅述。
2. 當汽缸主體10以鑄造方式成型時，將至少一固定體20置於預定位置(如 置於與汽缸主體10外圍相對應的模具內相對位置)，使得當汽缸主體10冷卻 固化後，固定體20即連接汽缸主體10外緣，使汽缸主體10與固定體20形成 一體。此方式可使汽缸主體10與固定體20之間獲得較佳緊固力。
3. 至少一固定體20以澆鑄方式成型於該汽缸主體外緣。舉例來說，汽缸 主體10外緣具有凹陷的澆鑄槽，其澆鑄槽數量並不限定，利用與外殼99相同 或相近的材質澆鑄於澆鑄槽，待冷卻固化後即形成固定體20，且使汽缸主體 10與固定體20形成一體。此方式也可使汽缸主體10與固定體20之間獲得較 佳的緊固力。
步驟502:將固定體20以焊接方式固定於外殼。
將位於汽缸主體10外緣的固定體20以焊接方式固定於外殼。通過上述步 驟，以使將固定體20焊接於外殼99時對汽缸主體10所產生的熱變形量小於 將汽缸主體10直接焊接於外殼99時對汽缸主體10所產生的熱變形量。
綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，均顯示其迥異於已知技術的 特徵。但須注意，上述實施例僅為例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明的範圍。本領域技術人員均可在不違背本發明的技術原理及精神 下，對實施例作修改與變化。本發明的權利保護範圍應如後述權利要求範圍所 述。
權利要求
1.一種壓縮機，包括壓縮機主體；外殼，位於該壓縮機主體外部；以及汽缸，連結於該壓縮機主體，該汽缸包括至少一固定體，該固定體位於該汽缸外緣，該固定體可通過焊接方式固定於該外殼，其中該固定體可使當該固定體焊接於該外殼時對該汽缸主體所產生的熱變形量小於當該汽缸主體直接焊接於該外殼時對該汽缸主體所產生的熱變形量。
2. 如權利要求1所述的壓縮機，其特徵在於該汽缸還包括至少一凹部，該 凹部位於該汽缸主體外緣，其中該固定體的形狀與數量配合該凹部，使得該固 定體可容置於該凹部。
3. 如權利要求2所述的壓縮機式容置於該凹部。
4. 如權利要求2所述的壓縮機容置於該凹部。
5. 如權利要求2所述的壓縮機 為與該環狀凹部相配合的環狀體。
6. 如權利要求1所述的壓縮機 相同或相近。
7. —種汽缸固定方法，其用於壓縮機，該壓縮機包括外殼與汽缸，該汽缸 包括汽缸主體與至少一固定體，該方法包括下列步驟(A) 將該固定體連接於該汽缸主體外緣；以及(B) 將該固定體以焊接方式固定於該外殼；通過上述步驟，可使當該固定體焊接於該外殼時對該汽缸主體所產生的熱 變形量小於當該汽缸主體直接焊接於該外殼時對該汽缸主體所產生的熱變形
8. 如權利要求7所述的方法，其特徵在於步驟(A)中，該汽缸主體外緣設置 至少一凹部，該固定體以嵌入或旋入方式固定於該凹部。，其特徵在於該固定體為鈑金件，以嵌入方 ，其特徵在於該固定體為螺栓，以旋入方式 ，其特徵在於該凹部為環狀凹部，該固定體 ，其特徵在於該固定體的材質與該外殼材質
9. 如權利要求7所述的方法，其特徵在於步驟(A)中，該汽缸主體以鑄造方式成型，將該固定體置於預定位置，使得當該汽缸主體固化後，該固定體連接該汽缸主體外緣。
10. 如權利要求7所述的方法，其特徵在於步驟(A)中，該固定體以澆鑄方 式成型於該汽缸主體外緣。
全文摘要
本發明涉及一種壓縮機，其包括壓縮機主體、外殼與汽缸，汽缸包括汽缸主體與至少一固定體，該固定體連接於汽缸主體的外緣，其中固定體與壓縮機的外殼可以焊接方式固定。另外，該固定體可使當固定體焊接於外殼時對汽缸主體所產生的熱變形量小於當汽缸主體直接焊接於外殼時對汽缸主體所產生的熱變形量。
文檔編號F04C18/356GK101303015SQ20071010288
公開日2008年11月12日 申請日期2007年5月11日 優先權日2007年5月11日
發明者曾繁億, 李國楨, 賴建宏, 陳國榮 申請人:東元電機股份有限公司