COMPRESOR Y PROCEDIMIENTO PARA SOLDAR UNA TUBERÍA DE FLUIDO A UN ALOJAMIENTO DEL COMPRESOR Y UNA TUBERÍA DE TRANSPORTE DE FLUIDO.

Compresor y procedimiento para soldar una tubería de fluido a un alojamiento del compresor y una tubería de transporte de fluido.

La presente invención se refiere a un compresor, a un procedimiento de soldadura de una tubería de fluido a un alojamiento del compresor, y a una tubería de transporte de fluido, particularmente aplicable a un compresor hermético, que prevé el reemplazo de la etapa de soldadura fuerte y la soldadura directa del tubo de paso de fluido al alojamiento del compresor. El compresor hermético comprende un alojamiento (5) y una tubería de transporte de fluido (9), pasando la tubería de transporte de fluido a través del alojamiento (5) a través de un orificio de paso (10), comprendiendo la tubería de transporte de paso (9) unos medios de acoplamiento que se pueden soldar (11), estando configurados los medios de acoplamiento que se pueden soldar (11) a partir de un ensanchamiento en el diámetro de la tubería de transporte de fluido (9), teniendo el ensanchamiento en el diámetro una dimensión mayor que el diámetro del orificio de paso (10) y estando configurado a lo largo de su longitud, estando soldados los medios que se pueden soldar (11) directamente cerca de un borde (12') del orificio de paso (10). También se describe un procedimiento de soldadura de la tubería de fluido a un alojamiento del compresor, así como una tubería de transporte de fluido, particularmente aplicable a un compresor hermético.

COMPRESOR Y PROCEDIMIENTO PARA SOLDAR UNA TUBERÍA DE FLUIDO A UN ALOJAMIENTO DEL COMPRESOR Y UNA TUBERÍA DE TRANSPORTE DE FLUIDO

La presente invención se refiere a un compresor, a un procedimiento de soldadura de tubería de paso de fluido a un aloj amiento de compresor, y a una tubería de transporte de fluido, particularmente aplicable a un compresor hermético, que prevé el reemplazo de la etapa de soldadura fuerte y prevé la soldadura directa de la tubería de paso de fluido al alojamiento del compresor.

Descripción de la técnica anterior Los compresores estancos al aire utilizados en sistemas de refrigeración se montan sobre un alojamiento de acero y se sellan mediante soldadura. Los tubos de conexión utilizados para pasar el gas refrigerante y aceite lubricante a través del alojamiento deben también garantizar la estanqueidad del conjunto, manteniendo a la vez propiedades mecánicas adecuadas para las aplicaciones del mismo. En el presente, la unión de conductos de fluido de cobre puede llevarse a cabo mediante fijación mecánica o mediante soldadura.

La soldadura es uno de los procedimientos más usuales para unir conectores de cobre al aloj amiento de acero de un compresor hermético. Los conectores también pueden ser llamados tuberías de paso de fluido o conducto de fluido y se utilizan como paso para el gas refrigerante 30 y el aceite lubricante. Naturalmente, los compresores herméticos están equipados con conductos de fluido de succión, de descarga y de proceso y están unidos mediante soldadura fuerte, en un horno o mediante inducción, a un conector de acero. Este conector de acero es posteriormente 35 soldado mediante resistencia a la pared del cuerpo del compresor.

La soldadura fuerte requiere el uso de material de adición, el cual debe tener como características fundamentales, un punto de fusión más bajo que los materiales a unir (cobre y acero, en el caso de compresores herméticos) , baja tensión superficial, alta capilaridad en estado líquido y buena capacidad para moj arse sobre la superficie de los materiales a unir. Estas características son proporcionadas por materiales de adición con base de plata utilizados en conjunción con fluidos que promueven la extracción de grasas y óxidos de las superficies a unir, garantizando la capacidad para mojarse del material de adición fundido sobre los materiales base. Además del alto coste de las entradas (material de adición y flujo) , esta operación requiere algún tiempo de preparación para la aplicación del flujo, colocación del material de adición y calentamiento localizado de la unión entre la tubería de paso de fluido y el conector de acero. A continuación, el conector debe todavía unirse al alojamiento mediante soldadura por resistencia, que a su vez requiere tiempo y energía adicionales para esta operación.

La soldadura por resistencia, que utiliza fuentes convencionales directa o alterna, corrientes 25 monofásicas, bifásicas o trifásicas -funciona típicamente con transformadores alimentados por la red eléctrica con frecuencias de 50 ó 60 Hz. Este tipo de puente no controla el valor de la corriente de soldadura, debido a que sólo controla la potencia, además de no permitir una regulación refinada del tiempo de soldadura. La corriente de soldadura depende tanto de la resistencia del circuito secundario que incluye las pinzas, electrodos, partes a soldar y resistencia de contacto -y del voltaje disponible generado por el transformador. 35 El hecho de que no se controle la corriente directamente y de que no es posible un control refinado del tiempo de soldadura hace difícil unir materiales que tienen una alta conductividad térmica y una reducida resistividad eléctrica, por ejemplo, el cobre, que una tiene 5 conductividad térmica de 385 W/m-K y una resistividad eléctrica de 1, 7 x 10-6 ohm.cm. En estos casos, es necesaria la soldadura exactamente sobre la junta donde debe realizarse la unión, no permitiendo que el calor se disipe a regiones adyacentes a la soldadura. Este control 10 de la generación y concentración de calor en la región de soldadura sólo es posible mediante el uso de pulsos de alta corriente en cortos períodos de tiempo. Mediante el uso de fuentes convencionales no es posible generar un pulso de alta corriente con un valor controlado en un corto período de tiempo, lo que hace dificultoso utilizar estas fuentes para unir partes de grosores diferentes y de materiales que tienen alta conductividad térmica, y no se logran buenos resultados mediante el uso de fuentes convencionales. Otra forma de llevar a cabo la soldadura es utilizando fuentes basadas en la descarga de un banco de condensadores durante la operación de soldadura (descarga capacitiva) , que permite que el flujo de alta corriente en un corto período de tiempo. Sin embargo, el valor de la corriente, así como el del tiempo de soldadura, no son 25 directamente controlados. La corriente y el tiempo de soldadura dependen de la carga de voltaj e del banco de condensadores, de la capacitancia del circuito y de la impedancia total del circuito secundario de soldadura. Por lo tanto, variaciones menores en la resistencia de contacto 30 entre los electrodos y entre las partes a unir pueden causar oscilaciones significativas en la impedancia del circuito y, en consecuencia, en la corriente y el tiempo de soldadura, causando defectos de malformación en la unión o la expulsión de material fundido. Estas características de 35 la soldadura de descarga capacitiva reducen las calidades del producto, causando usualmente fallos de fugas del compresor y generando bordes extremadamente afilados, creados por la expulsión de material líquido durante la soldadura, que representan un riesgo potencial de accidentes laborales. Debido a estas características, el uso de fuentes basadas en la descarga capacitiva se vuelve irrealizable para la soldadura de conductos de fluido en alojamientos de compresores herméticos.

Una de las técnicas anteriores conocidas se 10 describe en el documento US 6.257.846 Y se refiere a una forma de conectar la tubería de un compresor hermético. Según las indicaciones de este documento, para que la conexión sea hermética se utilizan tubos alineados concéntricamente, de forma tal que el tubo externo atrapará 15 el gas y el tubo interno transportará el gas. Dicha construcción resuelve el problema de la hermeticidad, pero es una construcción complicada y requiere el control de las tolerancias de medida de la tubería bajo pena de problemas de fugas de gas. Este documento describe además un 20 procedimiento que soldadura en el cual se suelda la cara de una tubería directamente a un compresor. Esta solución, sin embargo, no permite un control perfecto en el procedimiento de soldadura y, por lo tanto, la unión no es satisfactoria. Otra solución similar se describe en el documento US 4.240.774. Según esta técnica, se utilizan tubos ajustados a la pared del compresor, para obtener una conexión hermética. A pesar de que esta solución produce una conexión hermética, trae problemas de naturaleza práctica, debido a que debe haber un control adecuado de la 30 medición de tolerancias de la tubería para evitar fugas de gas.

Breve descripción de la invención y objetivos de la invención Los objetivos de la presente invención son reemplazar el procedimiento de soldadura para unir los conductos de fluido de succión, descarga y proceso hechos de cobre con el alojamiento de acero del compresor hermético mediante soldadura directa, utilizando fuentes de soldadura de resistencia de frecuencia media conmutada. Con este propósito, se desarrolló una geometría ensanchada sobre los conductos de fluido de cobre, que están soldados a una región plana del alojamiento del compresor hermético, así como electrodos de soldadura con una geometría adecuada para el tipo de unión y de los materiales a unir. De esta forma, es posible reducir el tiempo de fabricación del compresor mediante el reemplazo del proceso de soldadura por la simple soldadura del conducto de fluido de cobre (o tubería de paso de fluido) directamente al alojamiento del compresor.

Para lograr estos objetivos, se utilizan fuentes conmutadas, llamadas también inversores, debido a que éstas tienen la capacidad de generar, en el transformador de la máquina de soldar, un voltaje alterno de onda rectangular con frecuencias típicas en el orden de 1 kHz mediante el uso de un puente transistor. Estas fuentes también son conocidas como puentes de soldadura de resistencia de frecuencia media. El uso de una frecuencia operativa más alta reducen los contenidos de hierro requeridos en el transformador, reduciendo así el volumen y peso, sin pérdidas de rendimiento. Además, la...

1. Compresor hermético, que comprende un alojamiento (5) y una tubería de transporte de fluido (9) , 5 pasando la tubería de transporte de fluido a través del alojamiento (5) a través de un orificio de paso (10) , comprendiendo la tubería de transporte de fluido (9) unos medios de acoplamiento que se pueden soldar (11) , estando configurados los medios de acoplamiento que se pueden soldar (11) a partir de un ensanchamiento del diámetro de la tubería de transporte de fluido (9) , teniendo en ensanchamiento del diámetro una dimensión mayor que el diámetro del orificio de paso (10) y estando configurado a lo largo de su longitud, estando soldados los medios de acoplamiento que se pueden soldar (11) directamente cerca de un borde (12') del orificio de paso (10) ;

estando caracterizado el compresor por el hecho de que el aloj amiento (5) está soldado a la tubería de 20 transporte de fluido (9) mediante la utilización de una corriente de frecuencia media, proporcionando se la corriente de frecuencia media mediante una fuente conmutada, estando hecha la tubería de transporte de fluido (9) de cobre y estando hecho el alojamiento (5) de acero.

2. Compresor según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los medios de acoplamiento que se pueden soldar (11) están configurados desde un reborde (11') conformado directamente sobre la tubería de transporte de fluido (9) , teniendo el reborde un borde de contacto (12) , apoyándose el borde de contacto

(12) directamente en la pared del aloj amiento del compresor (5) , estando soldados entre sí el aloj amiento

(5) y el reborde (11') .

3. Compresor según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que la soldadura entre el alojamiento (5) y el reborde (11') está hecha en el orificio de paso (10) .

4. Compresor según la reivindicación 3, 5 caracterizado por el hecho de que el reborde (11') está configurado de manera que, al soldar entre el reborde (11') y el orificio (10) , hay una resistencia eléctrica mayor al paso de corriente eléctrica en la interfaz entre el reborde (11') y el orificio de paso (10) .

5. Compresor según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el reborde (11') está configurado de manera que, durante la soldadura, las resistencias de contacto entre un electrodo de soldadura (7, 8) Y la tubería de transporte de fluido (9) y un electrodo y el alojamiento (5 ) son menores que la resistencia de la interfaz entre la tubería de transporte de fluido (9) y el alojamiento (5) .

6. Compresor según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el alojamiento (5) tiene 20 una porción plana (6) en la proximidad del orificio (10) .

7. Compresor según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el reborde (11') comprende unas paredes de compresión (11") , formando las paredes de compresión un ángulo A con la porción plana (6)

del alojamiento del compresor (5) .

8 • Compresor según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que el ángulo A es mayor que cero.

9. Compresor según la reivindicación 7 , 30 caracterizado por el hecho de que el ángulo A es agudo.

10. Compresor según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el reborde (11 ' ) está configurado de manera que, al soldarse, se puede presionar en la dirección de prolongación de la tubería de transporte de fluido (9) y aumenta el área del borde contacto (12) cerca del borde (12') del orificio de paso (lO) .

11. Compresor según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que el ensanchamiento en el 5 diámetro de la tubería de transporte de fluido (9) que forma el reborde (11') comprende unas paredes de compresión (11") y está configurada de manera que, al soldarse, el electrodo de soldadura (8) puede presionar las paredes de compresión (11") hacia el aloj amiento (5)

para aumentar el área del borde de contacto (12) cerca del borde (12') del orificio de paso (10) .

12. Compresor según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que las paredes de compresión (11") están configuradas de manera que, en el momento de la soldadura, el ángulo A se volverá cero al realizarse el proceso de soldadura.

13. Compresor según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que, al soldarse, un electrodo del alojamiento (7) configurado para soportar la porción plana (6) se apoya contra una superficie de contacto plana (13) del alojamiento (5) , y un electrodo de la tubería (número) está configurado para proporcionar una superficie de contacto tubular (14) para implicar la tubería de paso de fluido (9) .

14. Compresor hermético, que comprende un alojamiento (5) y una tubería de transporte de fluido (9) , pasando la tubería de transporte de fluido (9) a través del alojamiento (5) a través de un orificio de paso (10) , comprendiendo la tubería de transporte de fluido (9) unos medios de acoplamiento que se pueden soldar (11) , siendo los medios de acoplamiento que se pueden soldar (11) un reborde (11') está configurado a partir de un ensanchamiento del diámetro de la tubería de transporte de fluido (9) , teniendo en ensanchamiento en el diámetro una dimensión mayor que el diámetro del orificio de paso (10) , Y estando configurado a lo largo de su longitud, estando caracterizado el compresor por el hecho de que el aloj amiento (5) tiene una porción plana (6) 5 en la proximidad del orificio (10) , comprendiendo el reborde (11') unas paredes de compresión (11") , formando las paredes de compresión (11") un ángulo A con la porción plana (6) del alojamiento del compresor (5) , siendo el ángulo A mayor que cero.

15. Compresor según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que el ángulo es agudo.

16. Compresor hermético que comprende un alojamiento (5) y una tubería de transporte de fluido (9) , pasando la tubería de transporte de fluido a través del alojamiento (5) a través de un orificio de paso (10) , comprendiendo la tubería de transporte de fluido (9) unos medios de acoplamiento que se pueden soldar (11) , estando configurados los medios de acoplamiento que se pueden soldar (11) a partir de un ensanchamiento del diámetro de la tubería de transporte de fluido (9) , teniendo el ensanchamiento del diámetro una dimensión mayor que el diámetro del orificio de paso (10) y estando configurado a lo largo de su longitud, estando soldados los medios de acoplamiento que 25 se pueden soldar (11) directamente cerca de un borde (12') del orificio de paso (10) ;

estando caracterizado el compresor por el hecho de que el aloj amiento del compresor (5) Y la tubería de transporte de fluido (9) son adecuados para aplicar una corriente de frecuencia media proporcionada mediante una fuente conmutada, pudiendo la corriente de frecuencia media soldar el alojamiento del compresor (15) y la tubería de transporte de fluido (9) .

17. Utilización de una fuente conmutada para 35 soldar una tubería de transporte de fluido (9) a un

que un borde de contacto (12) del ensanchamiento se haya unido al borde (12') del orificio de paso.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que, en la etapa de 5 presionar el electrodo de tubería hacia el ensanchamiento (11') , hay un desplazamiento del electrodo de tubería (8) hacia el aloj amiento (5) mientras la corriente circula a través del ensanchamiento (11') , para deformar gradualmente el ensanchamiento (11') y disminuir un ángulo A formado entre las paredes de compresión (11") del ensanchamiento (11') y el alojamiento (5) .

20. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que la deformación del ensanchamiento (11') debe hacerse hasta que el ángulo A

entre las paredes de compresión (11') del ensanchamiento (11') y el alojamiento (5) se ha reducido a cero.

21. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que la soldadura se lleva a cabo mediante el uso de fuentes de soldadura mediante fuentes de frecuencia media conmutada, también conocido como inversores de frecuencia media.

22. Tubería de transporte de fluido, en particular aplicable a un compresor hermético que comprende un aloj amiento (5) que tiene orificio de paso (10) para la tubería de transporte de fluido (9) , comprendiendo la tubería de transporte de fluido (9) medios de acoplamiento que pueden soldarse (11) siendo caracterizado por el hecho de que los medios de acoplamiento que pueden soldarse (11) están configurados a partir la ensanchamiento en el diámetro de la tubería de transporte de fluido (9) , teniendo el ensanchamiento en el diámetro una dimensión mayor que el diámetro del orificio de paso (10) estando configurado a lo largo de su longitud, estando los medios de acoplamiento que pueden ..

soldarse (11) soldados directamente próximos a un borde (12') del orificio de paso (10) por medio de la fuente conmutada.

23. Tubería según la reivindicación 22, caracterizada por el hecho de que los medios de acoplamiento que pueden soldarse (11) están configurados a partir de ensanchamiento (11') formado directamente sobre la tubería de transporte de fluido (9) , teniendo el ensanchamiento (11') un borde de contacto (12) , pudiéndose soportar el borde de contacto (12) directamente en la pared del alojamiento del compresor (5) , pudiendo soldarse el alojamiento (5) y el ensanchamiento (11') uno al otro.

24. Tubería según la reivindicación 22, caracterizada por el hecho de que el ensanchamiento (11')

está configurado de forma tal, mediante la soldadura entre el ensanchamiento (11') y el orificio (10) , que hay una resistencia eléctrica mayor del paso de la corriente eléctrica en la interfaz entre el ensanchamiento (11') y el orificio de paso (10) .

25. Tubería según la reivindicación 22, caracterizada por el hecho de que el ensanchamiento (11') está configurado de forma tal que, mediante la soldadura, las resistencias de contacto entre un electrodo de soldadura (7, 8) y la tubería de transporte de fluido (9)

Y un electrodo y el alojamiento (5 ) será menor que la resistencia de la interfaz entre la tubería de transporte de fluido (9) y el alojamiento (5) .